Što je Newtonova kolijevka?

Newtonova kolijevka je uređaj koji se koristi za demonstriranje očuvanja impulsa i kinetičke energije. Sastoji se od niza identičnih kuglica, obično pet ili sedam, a svaka je pričvršćena s dvije žice jednake duljine na okvir i samo se dodiruju. Prvi put proizveden 1967. godine, ovaj uređaj je popularna stolna igračka. Uređaj je tako nazvan jer pokazuje zakone fizike o kojima se govori u djelu Sir Isaaca Newtona iz 1687., Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Međutim, francuski fizičar Abbé Mariotte iz 17. stoljeća bio je prvi koji je demonstrirao zakon sudara između tijela koji upravlja kretanjem Newtonove kolijevke.

Da biste koristili ovaj uređaj, prva kuglica na jednom kraju uređaja se podiže i ispušta. Prenosi energiju kroz srednje loptice prije nego što uzrokuje da se lopta na drugom kraju zamahne prema gore. Kada se lopta spusti, radnja se ponavlja. Srednje kuglice se naizgled ne pomiču, dok dvije na krajevima klackaju gore-dolje. Sličan učinak može se vidjeti ako se pokupe i ispuste dvije ili tri loptice; isti broj loptica na drugom kraju će se njihati gore-dolje, a sve loptice koje preostaju u sredini ostat će nepomične.

Newtonova kolijevka se popularno koristi u učionicama fizike kako bi se pokazalo da se kinetička energija i zamah čuvaju u sudarima. Iako je ovo pojednostavljeno objašnjenje, a ujednačene kuglice i sajle te ograničeno kretanje u kolijevci čine ga posebnim slučajem, koji nije uvijek primjenjiv na situacije u stvarnom svijetu, igračka pruža koristan vizual učenicima i može učiniti znanost zabavnom.

Izvorni dizajn Newtonove kolijevke, koji je prodao glumac Simon Prebble, koristio je čelične kuglice na drvenom okviru. Kasnije je elegantni kromirani okvir postao uobičajen dizajn. Najveća Newtonova kolijevka na svijetu, koju je dizajnirao Chris Boden, izložena je javnosti u Kalamazoou u Michiganu. Sastoji se od sedam lopti za kuglanje od 15 funti (6.8 kg) obješenih na strop kablovima od 20 stopa (6.1 m) i redovito se koristi za znanstvene demonstracije.