牛頓擺是一個1960年代發明的桌面演示裝置,五個質量相同的球體由吊繩固定,彼此緊密排列。牛頓擺是由法國物理學家埃德姆·馬略特1676年提出的。通過下面的實驗讓我們一起來探究其中的原理吧!
實驗認知:
壓線套、棉線、擺上框、長立柱、玻璃球、短立柱、大方框底座、定位闆
實驗器材:
如圖所示,安裝好牛頓擺實驗所需要的框架。
實驗第一步:
把棉線分成五等份剪開,然後分别穿過球上的環在棉線的中間打死結。反複調整校準五個球的位置,讓它們保持同一高度和一條直線上才是到位。
實驗第二步:
扣蓋剪線:當五顆球固定在同一條直線上了,将翻蓋扣下,減去多餘的錢,一個簡單的牛頓擺就制作完成了。
實驗第三步:
認識能量守恒定律:能量既不會憑空産生,也不會憑空消失,它隻會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到其它物體,而能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。
實驗原理:
認識牛頓擺:“牛頓擺”又名牛頓搖籃,它是由五個個懸挂在框架上的小球組成,小球之間要無縫隙,剛好接觸。牛頓擺演示的各種碰撞現象,源于牛頓力學的基本原理(動量守恒、動能定理等),又因牛頓擺小球碰撞後擺動的樣子很像嬰兒的搖籃在擺動,所以大家把這個實驗道具起了一個有趣的名字叫牛頓搖籃。
實驗拓展:
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