колиска ньютона

Цей винахід, придумане англійським актором Саймоном Преббл в 1967 році. а сьогодні часто зустрічаються на письмових столах в кабінетах і офісах, можна помістити і в музей фізики. Знання того, що вона ілюструє закони збереження імпульсу і збереження енергії не тільки не завадить, але і додасть особливий сенс спостереження.

При відхиленні першого кульки даної системи і подальшим його поверненням до вихідного положення, його енергія і імпульс передадуться без зміни через три середніх кульки останньому, який придбає ту ж швидкість і підніметься на ту ж висоту. Він в свою чергу передасть свій імпульс і енергію по ланцюжку знову першому кульці. Крайні маятники будуть коливатися, а проміжні залишаться нерухомими. Через втрати механічної енергії внаслідок роботи сил тертя і пружності коливання маятників загасають, так як в реальних механічних системах завжди діють дисипативні сили.

Щоб знайти швидкості куль після пружного зіткнення, треба записати рівняння закону збереження імпульсу для такої системи і рівняння закону збереження енергії і вирішити отриману систему рівнянь. Результат відомий: рухомий куля зупиняється, а спочивають набуває швидкість першого.

У колисці Ньютона перший кульку передає імпульс другого кульці і зупиняється. Другий кулька отримує імпульс потенційної енергії від першого, але через неможливість перетворення потенційної енергії в кінетичну, імпульс переходить від другого маятника далі - в третій, четвертий, п'ятий. Останній кулька не має перед собою, кому передати свій імпульс, тому вільно рухається, піднімаючись на висоту h, потім повертається, і все повторюється в зворотному напрямку.

«Колиска Ньютона» можна виготовити самостійно. Кульки треба підвішувати на двох під кутом один до одного нитках, щоб площина коливань кульок зберігалася постійною, і удари були центральними.

Найбільша Колиска Ньютона в світі знаходиться в м Kalamazoo (штат Мічиган. США). У ній 16 боулінг -куля, масою 6,8 кг кожен, підвішених на нитках довжиною 6,1 м на висоті 1 метра від підлоги.

За допомогою интерферирующих лазерних променів створюються тисячі «трубок» -ловушек. У кожну трубку, створену лазерним променем, поміщаються приблизно 150 атомів (в трубці вони можуть рухатися тільки в одному вимірі). Потім атоми лазером ж охолоджуються до мільярдних часток градуса (в Кельвіна). Після лазером половині атомів надається один імпульс, а половині - протилежний. В результаті виходить варіант, коли навіть після 10 000 зіткнень кожен атом коливається з вихідної амплітудою [1].