مهد نيوتن
كرات فولاذية متطابقة تتدلى في صف وتكاد تتلامس. ارفع واحدة واتركها: تتوقف عند الطقطقة، ولا تتأرجح إلى الأعلى إلا الكرة في الطرف البعيد. ارفع اثنتين فتخرج اثنتان. يتبادل الارتفاع والحركة مكانيهما إلى أن يستهلك الهواء والطقطقة نفسها الطاقة. اسحب كرة عند أحد الطرفين واتركها. كرة تدخل فترسل واحدة إلى الجهة الأخرى. اثنتان تدخلان، اثنتان تخرجان. يتبادل الارتفاع والحركة مكانيهما إلى أن يستهلك الاحتكاك والطقطقة الطاقة.
كيف يعمل
- افتح هذه الصفحة. كرة مرفوعة مسبقًا. تسقط وتطقطق، وترتفع الكرة البعيدة إلى الارتفاع نفسه تقريبًا.
- اسحب كرة عند أحد الطرفين، أو اضبط الكرات والرفع. كرتان تدخلان، كرتان تخرجان.
- اقرأ الارتفاع والحركة على المهد. الاحتكاك والارتداد يقرران متى يسكن. ثم احفظ PNG.
كرة تدخل، كرة تخرج
للكرات الكتلة نفسها، وفي السكون تكاد تتلامس. تضرب الكرة المتأرجحة الصف وتتوقف. تغادر الكرة في الطرف الآخر بالسرعة نفسها تقريبًا. الكرات الوسطى لا تكاد تتحرك. إنها تمرّر الاضطراب عبرها.
الزخم والطاقة معًا
الزخم هو الكتلة مضروبة في السرعة. أثناء الطقطقة الوجيزة لا تجد الخيوط وقتًا للشد، فتتقاسم الكرات ذلك الزخم فيما بينها. كرة تدخل بسرعة v وكرة تخرج بسرعة v هو التقسيم الذي يحفظ الطاقة أيضًا. كرتان تدخلان فترسلان اثنتين للسبب نفسه. كرة تغادر بضعف السرعة تحفظ الزخم وتهدر الطاقة.
الارتفاع والحركة والتوقف البطيء
في أعلى الأرجحة تكون الطاقة ارتفاعًا. في الأسفل تكون حركة. الطقطقة المرنة تبقيها حركة. يعيق الهواء كل أرجحة، وكل طقطقة تنفق قليلًا إضافيًا صوتًا وانضغاطًا ضئيلًا للفولاذ. اخفض الاحتكاك وارفع الارتداد فيعمل المهد وقتًا طويلًا.
الأسئلة المتداولة
لماذا تتحرك الكرة البعيدة وحدها؟
للكرات كتلة متساوية والطقطقة مرنة. النتيجة الوحيدة التي تحفظ الزخم والطاقة معًا هي أن تتوقف الكرة القادمة وتغادر البعيدة بالسرعة نفسها. الكرات الوسطى تحمل الاضطراب وتبقى في مكانها.
لماذا ترسل كرتان مرفوعتان كرتين إلى الخارج؟
تصل كرتان جنبًا إلى جنب بالسرعة نفسها. إرسال كرتين من الطرف الآخر بتلك السرعة يحفظ الزخم والطاقة. كرة واحدة بضعف السرعة تحفظ الزخم وتفقد الطاقة، لذا لا يفعل المهد ذلك.
هل يُحفظ الزخم طوال الأرجحة؟
أثناء الطقطقة، بين الكرات، نعم. في بقية الأرجحة تشد الخيوط جانبيًا، فيتغير الزخم الأفقي للكرات وحدها. يأخذ الإطار الفرق.
لماذا يتوقف المهد؟
يبطئ الهواء كل أرجحة. وكل طقطقة تفقد أيضًا قليلًا من الطاقة صوتًا وحرارة. اخفض الاحتكاك وارفع الارتداد لترى حركة أطول.
هل يُرفع شيء؟
لا. يُرسم المهد على لوحة في متصفحك. الحفظ ينزّل ملف PNG. التحرير يفتح تلك الصورة في محرر PictorX.
الأدوات ذات الصلة
مهد نيوتن
كيف يمرّر مهد نيوتن الحركة عبر صف من الكرات الفولاذية: حفظ الزخم، وحفظ الطاقة، وطقطقة مرنة، ولماذا يوقفه الهواء والصوت في النهاية.
موجة البندول
خمسة عشر بندولًا، كل واحد أقصر قليلًا من الذي قبله. اتركها معًا وراقبها وهي تنساق إلى موجات، وتنقسم إلى صفوف، ثم تتأرجح متزامنة من جديد.
سباق منحنى أقصر زمن
أطلق كرات في سباق من A إلى B على منحدر مستقيم ودائرة وقطع مكافئ ومنحنى دويري. يفوز المنحنى الدويري دائمًا، حتى حين ينخفض تحت نقطة النهاية. ارسم مسارك الخاص.
نظام الأجسام N
شاهد في المتصفح كيف تحرّك جاذبية نيوتن النجوم والكواكب والأقمار في 3D. دوّر العرض وشاهد مدارات مستقرة ورنينًا ومقلاعًا وطروادات وعنقودًا فوضويًا.
البندول المزدوج
حاكِ بندولًا مزدوجًا كلاسيكيًا في متصفحك. ارسم آثار الطرف الفوضوية أو مسارات التعريض الطويل أو شوّه حقلًا ناعمًا—ثم احفظ PNG.
إبرة بوفون
أسقط الإبر على أرضية مخططة في متصفحك. عُدّ التقاطعات وشاهد تجربة بوفون عام 1777 وهي تقدّر π.
جاذب لورنز
جاذب Lorenz تفاعلي: اضبط a وb وf، ودور في ثلاثي الأبعاد، وجرّب مظاهر نيون/حبر/دخان، واحفظ PNG.
هل أنت مستعد لتجربتها؟
افتح PictorX في متصفحك - بدون تثبيت، ولا يلزم وجود بطاقة ائتمان للبدء.
الانتقال إلى المحرر