自制牛顿摇篮
- 来源:发明与创新·中学生 smarty:if $article.tag?>
- 关键字:牛顿,碰撞 smarty:/if?>
- 发布时间:2013-12-20 13:16
顿摇篮又名牛顿摆,是由若干个悬挂在框架上的小球组成,小球之间没有缝隙,刚好接触。由于牛顿摇篮演示的各种碰撞现象都源于牛顿力学的基本原理(动量守恒、动能定理等),且小球碰撞后摆动的样子很像婴儿的摇篮,所以这个实验道具被称为“牛顿摇篮”。
实验器材:一个鞋盒,五个有穿孔的玻璃球或钢球,两支铅笔,线和火柴梗若干。
实验过程:1.剪五根30cm长的线,每根线中间缚上一小段火柴梗。把线的两头同时穿过玻璃球的孔,使玻璃球紧靠火柴梗,并把两根线在玻璃球上打个结,这样,就把玻璃球固定在火柴梗和线结之间。
2.把五个球的两根线分别系在两支铅笔上,使每支铅笔上的五根线互相平行,球与球之间刚好互相接触。为了使线固定在同一位置上,在铅笔系线的地方用小刀刻一个小缺口,把线系在缺口中间。
3.把鞋盒切成两半,在两边相同位置各剪两个缺口,两个缺口相距10cm,把两支铅笔架在鞋盒的缺口上,一个“牛顿摇篮”就制作完成了。
实验现象:把任意一边的第一个球向外拉起,然后放手让它自由摆回,就能看到一个奇怪的现象:当这个球撞击到和它相邻的那个球时,它自身一动不动,而另一边的第一个球却弹了出去。当那个球摆回时,这边的第一个球又弹出去。于是,这排球的两个边球来回轮流弹起来,直到摆动幅度越来越小后停止。
实验原理:在这个装置中,中间的三个球始终不动,好像没起作用,其实它们在传递力。第一个球摆回来产生的力,通过它们一个一个往边上传,由于最边上的球是自由的,所以就弹了出去。弹球、克郎棋等许多游戏都是利用这个原理。
把两边的边球同时拉起来,放手后会发生怎样的情形?把一边的两个球同时拉起来,让它们摆回去,又是怎样的情形呢?爱思考的同学可以自己试试看。
文 佚名
