маятник ньютона зачем нужен
Принцип работы Маятника Ньютона
Эта статья была обновлена 28 2021,
Колыбель Ньютона – один из самых известных во всём мире атрибутов, которые можно встретить практически в каждом офисе или доме. Когда смотришь на шары Маятника Ньютона, которые тихо стуча, покачиваются из стороны в сторону, невольно приходит некое успокоение, умиротворение. Но почему так происходит? Что заставляет маленькие сферы двигаться таким особенным способом? В ответе переплетены как сложные законы физики, так и простые составляющие жизни, с которыми мы сталкиваемся каждый день.
Движущая сила
Маятник Ньютона стал популярен с конца 60-х годов 20-го столетия. То есть, с момента его изобретения. Создателем данного устройства является Саймон Преббл. Актёр по профессии, он создал конструкцию, которая, придя в действие, оказывает положительное влияние на нервную систему человека, способна успокоить его. Колыбель Ньютона (одно из многих имён) была названа в честь Исаака Ньютона совершенно не случайно. В основе работы маятника лежит закон, некогда открывшийся именно великому учёному – закон о сохранении энергии. Проще всего показать его работу на примере действия устройства.
Маятник представляет собой конструкцию, которую составляют подставка, нити (зачастую леска) и шарики. Пять шаров небольшого размера крепятся на нить с двух сторон и закрепляются на верху подставки. Таким образом, создаётся идеально ровная линия сфер в воздухе.
Как работает маятник:
· Запустить работу очень просто – с одной стороны поднять шарик на определённую высоту и отпустить, позволяя свободно ударяться о висящий рядом шарик.
· Импульс, энергия, образовавшаяся в первом шаре, не теряется, она передаётся из одного шара к другому и достигает последнего в ряду.
· Последний шар, получив импульс, отталкивается и поднимается в воздух на ту же высоту, на которую был поднят первый шар и ударяется о соседний.
· Таким образом, действие повторяется заново, но уже без дополнительной помощи со стороны. Крайние шары Маятника Ньютона движутся, словно в зеркальном отображении. При этом средние остаются неподвижными.
Работа конструкции не может длиться вечно – этому не способствуют условия (влияние силы трения) и сферы со временем начинают сокращать скорость, останавливаясь. Если выбрать сферы тяжелее и толще, то движение продлиться дольше и наоборот.
За что ценят Маятник Ньютона
Маятник Ньютона можно увидеть в кабинете психолога, банковского работника, врача, дома или в офисе, на столе в гостиной у друзей. Стереотип, что маятник должен стоять лишь у офисных работников давно исчез. Многие приобретают данное устройство для себя или в подарок.
Ценят Колыбель Ньютона за его положительное влияние на состояние человека. Мерное постукивание сфер и их движение способны отвлечь человека от тяжёлого рабочего дня, снять напряжение, помогает при концентрации и релаксации. Некоторые утверждают, что маятник способствует появлению хорошего настроения, появлению новых идей и очистке разума от нежелательных мыслей.
Эта конструкция названа в честь гениального ученого не просто так, именно Ньютон первым открыл и обосновал три фундаментальных закона механики и именно эти законы лежат в основе действия «Колыбели Ньютона». Также, эта конструкция ярко иллюстрирует действие закона сохранения механической энергии, закона сохранения импульса и преобразования кинетической энергии в потенциальную.
Как работает «Маятник Ньютона».
Чтобы запустить «Шары Ньютона», отведите крайний шарик в сторону и вверх и отпустите его. Шар с размаху ударится о последующий и передаст ему энергию ( импульс ). Импульс последовательно пройдет еще через два шарика и заставит отскочить последний, при этом остальные шары останутся на месте. Если Вы запустите два крайних шарика, то отскочат тоже два, а средний будет недвижим. Одновременно запустив два противоположных крайних шара на встречу друг другу, Вы сможете наблюдать как они симметрично отскакивают в разные стороны, при неподвижных средних шарах.
Как видите, забавляться с этой умной игрушкой можно довольно долгое время. Она будет интересна как детям так и взрослым.
Маятник «Колыбель Ньютона» как предмет интерьера.
Маятник «Шары Ньютона»
универсальный подарок. Его можно подарить как любознательному ребенку, так и коллеге по работе. Он будет отлично смотреться как на столе Вашего руководителя, так и на Вашем рабочем столе.
Маятник ньютона зачем нужен
Маятник Ньютона (он же – Колыбель Ньютона) – это механическая система, наглядно иллюстрирующая преобразование кинетической энергии в потенциальную. Это конструкция, состоящая из пяти металлических шариков. Каждый из них при помощи двух тросиков крепится к каркасу. Каркас присоединен к П-образному основанию.
Принцип действия.
Если шарики не трогать, они всегда сохраняют неподвижность. Стоит привести в действие один из крайних шариков, как шарик с другой стороны начнет двигаться с такой же скоростью и амплитудой, как и первый. Движение происходит с постоянной частотой по заданной траектории.
Это наглядная демонстрация закона сохранения импульса.
Первый шарик производит ударную волну, она передается через неподвижные промежуточные сферы и воспроизводится в последнем шарике.
В идеале, при абсолютной упругости сфер и отсутствии трения, Колыбель Ньютона могла бы стать вечным двигателем. Увы, в реальности это недостижимо.
Но унывать не стоит. Маятник стал красивой деталью интерьера и популярным сувениром. Он не сможет подзарядить электроприбор, но отлично успокоит нервы, даст отдохнуть глазам и доставит эстетическое наслаждение. Длительность колебаний зависит от массы и габаритов шариков. Чем больше устройство, тем дольше будет длиться движение.
Как Колыбель Ньютона влияет на нервную систему.
С конца 20го века шары Ньютона стали применять в психотерапии для релаксации. Это отличное средство, которое уже много лет пользуется популярностью. Колыбель помогает:
Применение маятника в быту.
Маятник часто приобретают для украшения офисов и рабочих кабинетов. Он спасает от усталости в разгар трудного дня, помогает сконцентрироваться на главном при больших умственных нагрузках.
К тому же он является оригинальной деталью интерьера. Например, маятник отлично подойдет для помещения в стиле хай-тек, будет выглядеть оригинально и современно.
Это отличный подарок для коллеги или начальника, для друга, работающего в офисе, и просто для любителя оригинальных головоломок. Также заинтересует он и школьника, который увлекается физикой.
Колыбель Ньютона
Эта статья была обновлена 28 2021,
Принцип работы колыбели Ньютона
Если к шарикам не прикасаться, то они все время находятся в неподвижном состоянии. Чтобы увидеть движение маятника, нужно привести в действие крайний шар, тогда шар на другом краю будет совершать колебания с такой же скоростью и амплитудой, как и предыдущий. Движения происходят по конкретной траектории и с постоянной частотой. Это демонстрирует закон сохранения импульса, а также превращение потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.
Маяник Ньютона устроен так, что начальный шар передаёт импульс второму шарику, а затем замирает. Нашему глазу на первый взгляд незаметно, как следующий шарик приминает импульс от предыдущего, мы не можем проследить его скорость. Но, если взглянуть пристальнее, можно заметить, как: шарик немножко “вздрагивает”. Это объясняется тем, что он совершает движения с посланной ему скоростью, но поскольку расстояние очень маленькое и ему некуда разогнаться, то он может на своем коротком пути передать импульс третьему шарику и и в итоге остановиться.
Представим маятник, состоящий всего из двух сфер. В этом случае шар в движении сталкивается с соседом, который пребывает в состоянии покоя. Соприкасание упругое и центральное (так как оно наблюдается в идеальной к олыбели Ньютона ). Чтобы сосчитать скорости шаров после упругого столкновения, необходимо воспользоваться уравнением закона сохранения импульса для такой схемы и уравнением закона сохранения энергии, а потом развязать полученную систему уравнений. Итог известен: шар, который двигался останавливается, а тот, что пребывал в состоянии покоя, обретает скорость первого.
Колебания похожи на распространение упругой волны в твёрдом теле, или же на посыл упругих возмущений и энергии упругой деформации без переноса вещества, как это происходит со звуком. Этот закон будет работать, если давать ускорение двум или трем телам одновременно.
История изучения принципа маятника
Исследование и использование маятниковых устройств для демонстрации закона воздействия между несколькими телами, было сначала описано учёным Мариоттом в 17-м столетии. Кроме Ньютона, принцип маятника использовали и другие физики. Среди них Христиан Гюйгенс, который изучал столкновение, а также физик Аббе Мэрайотт, он изучал закон воздействия тел друг на друга.
Есть много разногласий, как же все таки появилась современная колыбель Ньютона. К примеру, Мариуса Морина считают учёным, который первым сконструировал и дал название популярной сегодня конструкции. Он сделал для своей компании деревянную версию маятника. Сувениры -шар ы б ы ли успешно проданы и положили начало ринку таких игрушек. Парой лет потому режиссёр и скульптор Ричард Лонкрейн усовершенствовал шары, сделал их хромовыми, благодаря чему дизайн бил признан очень успешным.
Версия меньшего масштаба состояла из пяти 6-дюймовых хромовых шариков-подшипников стали, каждый из которых весил 33 фунта. Эта модель била практически такая же эффективна как настольная версия. В Соединённых Штатах Америки в Мичигане установили самую большую модель колыбели Ньютона. Она состоит из 16 шаров для боулинга, которые весят 6.8 кг каждый. Они крепятся на прочных тросах длиной 6.1 метра и возвышены на 1 метр над землей.
Влияние кол ы бели на нервную систему
— успок аивает нервы ;
— помо гает привести мысли в порядок ;
— отвл екает от проблем ;
Многие приобретают ее для офиса, устанавливают в кабинете или на рабочем столе. Маятник спасает в ситуациях, когда в разгар трудового дня никак не получается сконцентрироваться на главном из-за больших умственных нагрузок. За движением шаров можно наблюдать бесконечно. Отзывы довольных обладателей доказали, что энергия от движения маятника преобразовывается в интенсивный поток мыслей, интересных идей и в замечательное настроение на целый день.
Что такое ньютоновский маятник?
Маятник Ньютона – очень популярный и востребованный подарок для офисных работников. Связано это с тем, что такой аксессуар с интересным принципом действия позволяет успокоиться и настроиться на рабочий лад. Достаточно только запустить движение сувенира: мерное постукивание подарит успокоение и умиротворение.
Помимо этого, такой маятник выглядит очень гармонично и отлично вписывается в интерьер офиса. В нем нет ничего лишнего: только строгая по своим очертаниям подставка в сочетании с пятью металлическими сферами с хромированным покрытием.
Оригинальный декор для офиса и дома
Симпатичные колыбели Ньютона (как их еще называют) хорошо вписываются не только в интерьер офиса. Поставить такой аксессуар можно и на рабочий стол дома: при необходимости он будет дарить спокойствие и умиротворение в напряженные дни.
Подойдет такая наглядная модель и для юных школьников. Благодаря такому простому устройству можно будет объяснить физический закон сохранения энергии, а именно то, как кинетическая энергия переходит в потенциальную и наоборот. С такой наглядной моделью дети точно навсегда запомнят его.
Всем любителям оригинальных аксессуаров придется по вкусу маятник Ньютона. Он не просто выглядит очень эффектно, но и позволяет досконально усвоить занимательный физический закон. Помимо этого, такой декор позволит регулярно получать заряд спокойствия и умиротворения, что так ценно в условиях современной жизни.
Маятник получил свое название не потому, что его сконструировал Исаак Ньютон. На самом деле создателем аксессуара является актер Саймон Преббл. Изобретение было выпущено в 60-х годах ХХ века, с тех пор оно остается популярным и востребованным в любой жизненной сфере. Такая модель до сих пор отличается максимальной простотой конструкции:
Обратите внимание, что все пять сфер размещены на одной линии. Это обязательно необходимо, чтобы они мерно раскачивались и иллюстрировали работу физического закона.
Принцип действия маятника
Маятник работает по очень простому принципу. Чтобы наглядно увидеть действие физического закона, нет необходимости выполнять сложные действия. Все предельно просто.
Цикл начинается снова: шарики продолжают свое движение. Но все же это не бесконечно: в силу трения вскоре перестукивание прекращается. Купить в Киеве маятник Ньютона можно в интернет-магазине Хоттабыч.