Berço de Newton
Esferas de aço iguais pendem em fila e mal se tocam. Levante uma e solte: ela para no estalo, e só a esfera da ponta oposta sobe. Duas levantadas, duas saem. Altura e movimento trocam de lugar, até o ar e o estalo gastarem a energia. Arraste uma esfera numa das pontas e solte. Uma que entra manda uma para o outro lado. Duas entram, duas saem. Altura e movimento trocam de lugar, até o atrito e o estalo gastarem a energia.
Como funciona
- Abra esta página. Uma esfera já está erguida. Ela cai, estala, e a esfera distante sobe quase à mesma altura.
- Arraste uma esfera numa das pontas, ou defina Esferas e Erguidas. Duas entram, duas saem.
- Leia altura e movimento no berço. Atrito e Ressalto decidem quando ele para. Depois salve um PNG.
Uma esfera entra, uma sai
As esferas têm a mesma massa e, em repouso, mal se tocam. Uma esfera que chega bate na fila e para. A esfera da outra ponta sai com quase a mesma velocidade. As do meio mal se mexem. Elas passam o distúrbio adiante.
Momento e energia juntos
O momento é massa vezes velocidade. No breve estalo os fios não têm tempo de puxar, por isso as esferas partilham esse momento. Uma esfera a entrar à velocidade v e uma a sair a v é a divisão que também guarda a energia. Duas a entrar mandam duas a sair, pela mesma razão. Uma esfera duas vezes mais rápida guardaria o momento e desperdiçaria a energia.
Altura, movimento e a paragem lenta
No topo de um balanço a energia é altura. Em baixo é movimento. Um estalo elástico guarda-a como movimento. O ar trava cada balanço, e cada estalo gasta um pouco em som e numa mínima compressão do aço. Baixe o Atrito e suba o Ressalto, e o berço dura muito.
Perguntas frequentes
Por que só a esfera distante se move?
As esferas têm massa igual e o estalo é elástico. O único resultado que conserva momento e energia é a esfera que chega parar e a distante sair à mesma velocidade. As do meio transportam o distúrbio e ficam no lugar.
Por que duas esferas erguidas mandam duas para fora?
Duas esferas chegam lado a lado à mesma velocidade. Mandar duas pela outra ponta a essa velocidade conserva momento e energia. Uma esfera ao dobro da velocidade conservaria o momento e perderia energia, por isso o berço não faz isso.
O momento conserva-se durante todo o balanço?
Durante o estalo, entre as esferas, sim. No resto do balanço os fios puxam para o lado, por isso o momento horizontal só das esferas muda. A armação fica com a diferença.
Por que o berço para?
O ar abranda cada balanço. Cada estalo perde também um pouco de energia em som e calor. Baixe o Atrito e suba o Ressalto para uma corrida mais longa.
Isto envia alguma coisa?
Não. O berço é desenhado numa tela no seu navegador. Guardar transfere um PNG. Editar abre essa imagem no editor do PictorX.
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