Newton-Wiege

1–4 Kugeln anheben und mit Starten loslassen. Einzelschritt bewegt die Simulation um 0,02 Sekunden mal Zeitmaßstab. Zum ersten Stoß berechnet eine frische Freigabe bis zu einer Kontaktkraft über 1 N, pausiert und wählt 0,001× Zeitlupe. Mit Einzelschritt oder Starten die Kraftwelle durch die berührenden Kugeln verfolgen.

Modell: fünf gleiche Kugeln mit je 0,11 kg und 0,015 m Radius an starren, masselosen Pendelstäben von 0,25 m Länge. Benachbarte Kugeln üben bei Eindrückung eine reibungsfreie Hertz-Kraft F = Kδ³ᐟ² aus; die Kontaktenergie ist 2Kδ⁵ᐟ²/5. E = 200 GPa und ν = 0,3 sind stahlähnliche Referenzparameter, keine Kalibrierung eines realen Geräts. Schwerebeschleunigung: 9,81 m/s². Die Dämpfungsrate γ erzeugt eine Winkelbeschleunigung −γω unabhängig von der Bildrate.

Mechanische Energie enthält Bewegung, Höhe und Kontaktverformung. Der Dämpfungsverlust integriert die entzogene Energie; ihre Summe sollte nahe der Freigabeenergie bleiben. Jede Kugel erhält die Hälfte der Energie ihrer benachbarten Kontakte. Die Geschwindigkeit ist entlang des Pendelbogens vorzeichenbehaftet. Der horizontale Impuls bleibt während eines Schwungs wegen äußerer Kräfte der Aufhängung nicht konstant. Das bekannte N-rein/N-raus ist ein angenähertes Ergebnis, keine einprogrammierte Regel. Oberflächenverluste, plastische Verformung, Reibung und räumliche Bewegung fehlen. Die Darstellung behält die physikalischen Proportionen bei; winzige Eindrückungen werden nicht vergrößert.

Eingaben aktualisieren die pausierte Freigabe sofort. Zurücksetzen behält die Eingaben und setzt die Zeit auf null. Enter startet keine Wiedergabe. Gespeichert werden nur genaue Texte für Auslenkung und Dämpfung, Kugelzahl und Zeitfaktor, auch ungültige oder unvollständige Eingaben. Neuladen oder Rückkehr beginnt eine neue Freigabe; Bewegung, Kontakthistorie, Ergebnisse und aufgeklappte Details werden nicht wiederhergestellt. Gültige numerische Einstellungen der Version2 werden übernommen.

Hinch und Saint-Jean (1999) behandeln elastische Kontaktwellen und erklären, warum die bekannte Rein-raus-Regel nicht exakt gilt. Ihre lange gerade Kugelreihe unterscheidet sich von diesem Fünf-Pendel-Modell; ihre Zahlenwerte dienen nicht als Kalibrierung. Hinch & Saint-Jean · The fragmentation of a line of balls by an impact