idm / atmospheric / experimental / dark dubstep [UK]
Колыбель Ньютона (маятник Ньютона) — механическая система, придуманная Исааком Ньютоном для демонстрации преобразования энергии различных видов друг в друга: кинетической в потенциальную и наоборот. В отсутствие противодействующих сил (трения) система могла бы действовать вечно, но в реальности это недостижимо.
Эту популярную игрушку-сувенир, придуманную английским актёром Саймоном Преббле в 1967 году, а сегодня часто встречаемую на письменных столах в кабинетах и офисах, можно поместить и в музей физики. Можно бесконечно долго играть с ней, глядя на качающиеся шарики (как смотреть на текущую воду или огонь). Но знание того, что она иллюстрирует законы сохранения импульса и сохранения энергии не только не помешает, но и придаст особый смысл наблюдению.
Если отклонить первый шарик и отпустить, то его энергия и импульс передадутся без изменения через три средних шарика последнему, который приобретёт ту же скорость и поднимется на ту же высоту. Он в свою очередь передаст свой импульс и энергию по цепочке снова первому шарику. Крайние маятники будут колебаться, а средние шарики будут покоиться. Если бы не было потерь механической энергии вследствие работы сил трения и упругости, то колебания продолжались бы вечно, но они затухают, т.к. в реальных механических системах всегда действуют диссипативные силы.
Интересным является то, что первый шарик передаёт импульс последнему не непосредственно, а через средние шарики, которые остаются неподвижными. Картина напоминает распространение упругой волны в твёрдом теле, т.е. передачу упругих возмущений и энергии упругой деформации без переноса вещества (например, звук).
idm / atmospheric / experimental / dark dubstep [UK]
Newton’s cradle (Newton’s pendulum) is a mechanical system invented by Isaac Newton to demonstrate the conversion of various kinds of energy into each other: kinetic into potential and vice versa. In the absence of opposing forces (friction), the system could act forever, but in reality this is unattainable.
This popular souvenir toy, invented by the English actor Simon Prebble in 1967, and today is often found on desks in offices and offices, can also be placed in the Museum of Physics. You can play with her indefinitely, looking at the swaying balls (how to look at flowing water or fire). But knowing that it illustrates the laws of conservation of momentum and conservation of energy will not only not hinder, but will also give special meaning to observation.
If you reject the first ball and release it, then its energy and momentum will be transmitted without change through the three middle balls to the last one, which will acquire the same speed and rise to the same height. He, in turn, will transfer his momentum and energy along the chain again to the first ball. The extreme pendulums will oscillate, and the middle balls will rest. If there were no losses of mechanical energy due to the work of friction and elasticity forces, the oscillations would continue forever, but they damp, because in real mechanical systems, dissipative forces always act.
It is interesting that the first ball transmits momentum to the last not directly, but through the middle balls, which remain motionless. The picture resembles the propagation of an elastic wave in a solid, i.e. transfer of elastic disturbances and energy of elastic deformation without transfer of matter (for example, sound).
