Pendolo di Newton
Sfere d’acciaio identiche pendono in fila e si toccano appena. Sollevane una e lascia: al clic si ferma, e solo la sfera all’estremo opposto sale. Due sollevate, due escono. Altezza e moto si scambiano, finché l’aria e il clic consumano l’energia. Trascina una sfera a un’estremità e lascia. Una in entrata ne manda una dall’altra parte. Due entrano, due escono. Altezza e moto si scambiano, finché attrito e clic consumano l’energia.
Come funziona
- Apri questa pagina. Una sfera è già sollevata. Cade, clic, e la sfera lontana sale quasi alla stessa altezza.
- Trascina una sfera a un’estremità, oppure imposta Sfere e Sollevate. Due in entrata, due in uscita.
- Leggi altezza e moto sulla culla. Attrito e Rimbalzo decidono quanto presto si ferma. Poi salva un PNG.
Una sfera entra, una esce
Le sfere hanno la stessa massa e a riposo si toccano appena. Una sfera in arrivo colpisce la fila e si ferma. La sfera all’altro capo parte quasi alla stessa velocità. Quelle in mezzo si muovono appena. Passano il disturbo.
Quantità di moto ed energia insieme
La quantità di moto è massa per velocità. Nel breve clic i fili non hanno tempo di tirare, così le sfere si dividono quella quantità. Una sfera in entrata a velocità v e una in uscita a v è la spartizione che conserva anche l’energia. Due in entrata ne mandano due in uscita, per lo stesso motivo. Una sfera due volte più veloce terrebbe la quantità di moto e sprecherebbe l’energia.
Altezza, moto e la sosta lenta
In cima a un’oscillazione l’energia è altezza. In basso è moto. Un clic elastico la tiene come moto. L’aria frena ogni oscillazione, e ogni clic ne spende un po’ come suono e come una minuscola compressione dell’acciaio. Abbassa l’Attrito e alza il Rimbalzo: la culla va avanti a lungo.
Domande frequenti
Perché si muove solo la sfera lontana?
Le sfere hanno massa uguale e il clic è elastico. L’unico esito che conserva quantità di moto ed energia è la sfera in arrivo che si ferma e quella lontana che parte alla stessa velocità. Quelle in mezzo portano il disturbo e restano ferme.
Perché due sfere sollevate ne mandano fuori due?
Due sfere arrivano affiancate alla stessa velocità. Mandarne due dall’altra parte a quella velocità conserva quantità di moto ed energia. Una sfera a velocità doppia terrebbe la quantità di moto e perderebbe energia, quindi la culla non lo fa.
La quantità di moto si conserva per tutta l’oscillazione?
Durante il clic, tra le sfere, sì. Nel resto dell’oscillazione i fili tirano di lato, quindi la quantità di moto orizzontale delle sole sfere cambia. Il telaio assorbe la differenza.
Perché la culla si ferma?
L’aria rallenta ogni oscillazione. Ogni clic perde anche un po’ di energia in suono e calore. Abbassa l’Attrito e alza il Rimbalzo per un moto più lungo.
Questo carica qualcosa?
No. La culla è disegnata su una tela nel browser. Salva scarica un PNG. Modifica apre quell’immagine nell’editor di PictorX.
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