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牛顿摆为什么叫牛顿
牛顿摆,虽然叫牛顿摆,可它并不是牛顿发明的,而是1676年由一位法国物理学家提出来的,直到1960年代才被发明出来的桌面演示装置。其演示的便是能量守恒和动量守恒,所以也叫动量守恒摆球、摆摆球、永动球。
最早的牛顿摆是5颗小钢球,咱们这款有7颗小钢球。不管数量多少,当最右边的回摆撞击其他几颗小球的时候,最左边的球会被摆出,而且只有这颗球会摆出。左边的球回摆,也会撞出右边的小钢球。
牛顿摆失败的原因
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。
牛顿摆是不是越大号,球摆动的时间就越长
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。
牛顿摆属于永动机吗
不属于。永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。不消耗能量而能永远对外做功的机器,它违反了能量守恒定律。牛顿摆中的碰撞并不是真正的弹性碰撞而是非弹性碰撞,因为碰撞后的动能比碰撞前的有所损失(摩擦力所致)。但根据能量守恒定律,总能量保持不变。由于球的形变,组成球的分子间将动能转化为热能。
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