Cuna de Newton
Observa la transferencia de energía entre cinco bolas pendulares con contactos elásticos y cámara lenta.
Acerca de esta herramienta
Eleva 1–4 bolas y pulsa Iniciar. Un paso avanza 0,02 segundos multiplicados por la escala de tiempo. Primer choque integra una liberación nueva hasta superar 1 N de fuerza de contacto, pausa y selecciona 0,001×. Sigue la onda de fuerza con Un paso o Iniciar.
Cinco esferas de 0,11 kg y radio 0,015 m cuelgan de varillas rígidas sin masa de 0,25 m. Las vecinas ejercen una fuerza de Hertz sin fricción F = Kδ³ᐟ²; la energía de contacto es 2Kδ⁵ᐟ²/5. E = 200 GPa y ν = 0,3 son parámetros de referencia similares al acero, sin calibrar un aparato real. Gravedad: 9,81 m/s². La tasa γ produce aceleración angular −γω, independiente de la frecuencia de imágenes.
La energía mecánica incluye movimiento, altura y deformación. La pérdida integrada por amortiguación más esa energía debe mantenerse cerca de la energía inicial. Cada bola recibe la mitad de la energía de sus contactos vecinos. La velocidad tiene signo a lo largo del arco. La suspensión ejerce fuerzas externas: el momento horizontal no se conserva durante toda la oscilación. El comportamiento N entrantes/N salientes es aproximado, no una regla programada. Se omiten pérdidas superficiales, deformación plástica, fricción y movimiento tridimensional. Se conservan las proporciones físicas, sin ampliar las pequeñas compresiones.
Las entradas actualizan al instante la liberación pausada. Reiniciar conserva las entradas y vuelve al tiempo cero. Intro no inicia la reproducción. Solo se guardan los textos exactos de ángulo y freno, el número de bolas y el factor de tiempo, incluso no válidos o incompletos. Recargar o volver inicia una liberación nueva; no se restauran movimiento, historial de contactos, resultados ni detalles desplegados. Se migran los ajustes numéricos válidos de versión2.
Hinch y Saint-Jean (1999) estudian las ondas de contacto elástico y muestran por qué la regla habitual de bolas entrantes y salientes no es exacta. Su larga línea recta difiere de este modelo de cinco péndulos; sus resultados numéricos no se usan como calibración. Hinch & Saint-Jean · The fragmentation of a line of balls by an impact