牛顿摇篮的原理是什么?

理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量和能量守恒。如果两个碰撞的球质量相同,动量守恒和能量守恒方程可以联立求解:两个球碰撞后的交换速度。如果被碰撞的球处于静止状态,碰撞后与被碰撞的球速度相同,被碰撞的球停止。

当多个球碰撞时,可以进行类似的分析。实际上因为球与球之间的碰撞不是理想的弹性碰撞,会有能量损失,所以球最后会停下来。这也是牛顿摆的核心物理原理。

扩展数据

牛顿摆是1960年代发明的桌面演示装置,五个质量相同的球体用挂绳固定,相互紧密排列。又叫:牛顿摆球、动量守恒摆球、永动机球、物理台球、碰碰球等。

牛顿摆是由法国物理学家埃德姆·埃德姆·马略特在1676年首先提出的。当挥出最右边的球,挥回时击中其他四个紧密排列的球时,最左边的球会被弹出,只有最左边的球会被弹出。牛顿摆可以近似看作完全弹性碰撞。

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