时间:2023-08-06 01:30:56来源:
制作牛顿摆的最简单方法是需要准备以下材料:
1.一根长线或者一条绳子;
2.一颗小球或其他小物品。
然后按照以下步骤制作牛顿摆:
1.将绳子系在固定的支架或其他稳定的物体上,并使绳子保持垂直状态;
2.在绳子的下端系上小球或者其他小物品;
3.使小球或者其他小物品处于平衡状态,然后将其稍微抬起,让其保持初速度;
4.放手让小球或者其他小物品振动。
当小球或者其他小物品摆动时,它会重复地来回运动,直到最终停下来。
这个运动的原理是重力和牵引力相互作用所产生的能量转换。
利用了动量守恒和能量守恒原理。
在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。
如果两个碰撞小球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程时可解得:
两个小球碰撞后交换速度。
如果被碰撞的小球原来静止,则碰撞后该小球具有了与碰撞小球一样大小的速度,而碰撞小球则停止。
多个小球碰撞时可以进行类似的分析。
事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还会有能量的损失,所以最后小球还是要停下来。
这也是牛顿摆的核心物理原理。
牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置,五个质量相同的球体由吊绳固定,彼此紧密排列。
又叫:
牛顿摆球、动量守恒摆球、永动球、物理撞球、碰碰球等。
牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略(EdmeMariotte)最早于1676年提出的。
当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球,最左边的球将被弹出,并仅有最左边的球被弹出。
牛顿摆越大号,球摆动的时间就越短。
因为牛顿摆做的是简谐运动。
在理想状态下,简谐运动是不消耗能量的,所以它可以永远摆动下去。
它能停下来,是因为摆动过程中收到了空气的阻力,机械能逐渐损失所致。
所以,牛顿摆越大,它所受到的阻力就越大,机械能消耗越快,就越容易停下来,摆动时间就越短。
牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置,五个质量相同的球体由吊绳固定,彼此紧密排列。
又叫:
牛顿摆球、动量守恒摆球、永动球、物理撞球、碰碰球等。
动量守恒,等质量物体完全弹性碰撞。
实际情况不可能完全弹性碰撞,必有能量损失,动量在四个球中向右传递。
当最右面的球无法将动量继续传递的时候,被弹出。
因此摆的幅度会变小最后停止。
所以如果你的牛顿摆时间太短,可能的原因是:
中间的球太多,能量在中间损失过多;做工太差,每个球和球绳之间的摩擦力过大,导致能量损失过多;球绳长度不合适。
在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。
如果两个碰撞小球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程时可解得:
两个小球碰撞后交换速度。
如果被碰撞的小球原来静止,则碰撞后该小球具有了与碰撞小球一样大小的速度,而碰撞小球则停止。
多个小球碰撞时可以进行类似的分析。
事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还会有能量的损失,所以最后小球还是要停下来。
这也是牛顿摆的核心物理原理。