Kołyska Newtona
Jednakowe stalowe kule wiszą w rzędzie i ledwo się stykają. Unieś jedną i puść: staje przy stuku, a w górę idzie tylko kula na drugim końcu. Dwie uniesione, dwie wychylają się. Wysokość i ruch zamieniają się miejscami, aż powietrze i sam stuk zużyją energię. Przeciągnij kulę na którymkolwiek końcu i puść. Jedna wchodząca wysyła jedną na drugą stronę. Dwie wchodzą, dwie wychodzą. Wysokość i ruch zamieniają się miejscami, aż tarcie i stuk zużyją energię.
Jak to działa
- Otwórz tę stronę. Jedna kula jest już uniesiona. Spada, stuka, a daleka kula wznosi się niemal na tę samą wysokość.
- Przeciągnij kulę na którymkolwiek końcu albo ustaw Kule i Uniesienie. Dwie wchodzą, dwie wychodzą.
- Odczytaj wysokość i ruch na kołysce. Tarcie i Odbicie decydują, jak szybko znieruchomieje. Potem zapisz PNG.
Jedna kula wchodzi, jedna wychodzi
Kule mają tę samą masę i w spoczynku ledwo się stykają. Nadlatująca kula uderza w rząd i staje. Kula na drugim końcu odchodzi z niemal tą samą prędkością. Środkowe prawie się nie ruszają. Przekazują zaburzenie dalej.
Pęd i energia razem
Pęd to masa razy prędkość. Podczas krótkiego stuku nici nie mają czasu ciągnąć, więc kule dzielą ten pęd między siebie. Jedna kula wchodzi z prędkością v, a jedna wychodzi z v — to podział, który zachowuje też energię. Dwie wchodzące wysyłają dwie, z tego samego powodu. Kula odchodząca dwa razy szybciej zachowałaby pęd i zmarnowała energię.
Wysokość, ruch i powolne zatrzymanie
Na szczycie wahnięcia energia jest wysokością. Na dole jest ruchem. Sprężysty stuk zachowuje ją jako ruch. Opór powietrza hamuje każde wahnięcie, a każdy stuk oddaje trochę jako dźwięk i jako drobne ściśnięcie stali. Zmniejsz Tarcie i zwiększ Odbicie, a kołyska pracuje długo.
Często zadawane pytania
Dlaczego rusza się tylko daleka kula?
Kule mają równą masę, a stuk jest sprężysty. Jedyny wynik, który zachowuje i pęd, i energię, to zatrzymanie kuli nadlatującej i odejście dalekiej z tą samą prędkością. Środkowe przenoszą zaburzenie i zostają na miejscu.
Dlaczego dwie uniesione kule wysyłają dwie?
Dwie kule nadlatują obok siebie z tą samą prędkością. Wysłanie dwóch z drugiego końca z tą prędkością zachowuje i pęd, i energię. Jedna kula z podwójną prędkością zachowałaby pęd i straciła energię, więc kołyska tego nie robi.
Czy pęd jest zachowany przez całe wahnięcie?
Podczas stuku, między kulami, tak. W reszcie wahnięcia nici ciągną w bok, więc sam poziomy pęd kul się zmienia. Ramka przejmuje różnicę.
Dlaczego kołyska się zatrzymuje?
Opór powietrza hamuje każde wahnięcie. Każdy stuk traci też trochę energii na dźwięk i ciepło. Zmniejsz Tarcie i zwiększ Odbicie, żeby trwało dłużej.
Czy coś jest wysyłane?
Nie. Kołyska jest rysowana na płótnie w przeglądarce. Zapis pobiera PNG. Edycja otwiera ten obraz w edytorze PictorX.
Powiązane narzędzia
Kołyska Newtona
Jak kołyska Newtona przekazuje ruch przez rząd stalowych kul: zachowanie pędu, zachowanie energii, sprężysty stuk i dlaczego powietrze oraz dźwięk w końcu ją zatrzymują.
Fala wahadeł
Piętnaście wahadeł, każde trochę krótsze od poprzedniego. Puść je razem i patrz, jak tworzą fale, dzielą się na rzędy i znów wahają się w fazie.
Wyścig brachistochrony
Urządź wyścig kul z A do B po prostej rampie, okręgu, paraboli i cykloidzie. Cykloida zawsze wygrywa, nawet gdy schodzi poniżej mety. Narysuj własny tor.
Układ N ciał
Zobacz w przeglądarce, jak grawitacja Newtona porusza gwiazdy, planety i księżyce w 3D. Obracaj widok i oglądaj stabilne orbity, rezonanse, asysty, trojańczyków i chaotyczną gromadę.
Wahadło podwójne
Symuluj klasyczne wahadło podwójne w przeglądarce. Maluj chaotyczne ślady czubka, ścieżki długiej ekspozycji lub zniekształć miękkie pole — potem zapisz PNG.
Igła Buffona
Upuszczaj igły na podłogę w linie w przeglądarce. Policz przecięcia i zobacz, jak eksperyment Buffona z 1777 roku szacuje π.
Atraktor Lorenza
Interaktywny atraktor Lorenz’a: dostosuj a, b, f, obracaj w 3D, wypróbuj looki neon/tusz/dym i zapisz PNG.
Chcesz wypróbować?
Otwórz PictorX w swojej przeglądarce — do uruchomienia nie jest wymagana żadna instalacja ani karta kredytowa.
Przejdź do edytora