牛頓擺現(xiàn)象的科學(xué)解釋 牛頓擺有什么意義?
牛頓擺有什么意義?牛頓擺的意義:證明了動(dòng)量守恒定律。結(jié)果表明,在封閉系統(tǒng)中,給定方向上的動(dòng)量是恒定的。牛頓擺是19世紀(jì)60年代發(fā)明的桌面演示裝置,五個(gè)相同質(zhì)量的球體用吊繩固定,彼此緊密排列。又稱:牛頓
牛頓擺有什么意義?
牛頓擺的意義:證明了動(dòng)量守恒定律。結(jié)果表明,在封閉系統(tǒng)中,給定方向上的動(dòng)量是恒定的。牛頓擺是19世紀(jì)60年代發(fā)明的桌面演示裝置,五個(gè)相同質(zhì)量的球體用吊繩固定,彼此緊密排列。又稱:牛頓擺球、動(dòng)量守恒擺球、永動(dòng)機(jī)球、物理臺(tái)球、碰撞球等
混沌擺與牛頓擺完全不同。牛頓擺球體的運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的,這是能量守恒的一種表現(xiàn)?;煦珑姅[就像它的名字一樣。它沒(méi)有規(guī)律的運(yùn)動(dòng),沒(méi)有人能預(yù)測(cè)它擺動(dòng)后的軌跡。混合擺的原理是由一個(gè)基座和若干個(gè)桿件組成,但這些桿件的長(zhǎng)度很小,與質(zhì)量相同,這就引出了混沌擺的有趣原理。一些科學(xué)家試圖找到混合擺的軌跡。在理想情況下,完全彈性碰撞的物理過(guò)程滿足動(dòng)量守恒和能量守恒。如果兩個(gè)碰撞球體的質(zhì)量相等,動(dòng)量守恒和能量守恒方程可以同時(shí)求解:兩個(gè)碰撞球體的交換速度。如果相撞的球是靜止的,它將具有與相撞球相同的速度,并且相撞的球?qū)⑼V?。?dāng)多個(gè)球碰撞時(shí),可以進(jìn)行類似的分析。其實(shí),由于球之間的碰撞不是理想的彈性碰撞,會(huì)有能量的損失,所以最后,球還是要停下來(lái)。這也是牛頓擺的核心物理原理。
什么是牛頓擺和混沌擺?
這個(gè)問(wèn)題是這樣考慮的:首先,基本假設(shè)是有一個(gè)完全的彈性碰撞,碰撞是瞬間發(fā)生的,即速度交換是瞬間完成的
然后當(dāng)你撿起正確的兩個(gè)球時(shí),讓兩個(gè)球落到最低點(diǎn),當(dāng)它們不相撞時(shí),速度是v。當(dāng)左邊的球與中間的球相撞時(shí),最右邊的球仍然有速度V,它還沒(méi)有相撞;之后,右邊的第二個(gè)球中間的球有速度V,右邊的第二個(gè)球的速度降到零。此時(shí),最右邊的球?qū)⑺俣萔傳遞給它,這樣右邊的第二個(gè)球和中間的球就有了速度V;
以此類推,導(dǎo)致左邊的兩個(gè)球彈起的情況。直觀的理解是V球之間的傳球速度,三球情況相似。
牛頓擺是利用了什么原理?
不,因?yàn)槟芰渴且圆ǖ男问絺鬏數(shù)摹K梢允菣C(jī)械波或聲波。
固體中不同頻率的機(jī)械波或聲波的速度不同。它取決于固體的材料、密度和空間。
從一端到另一端,相互靠近的球可視為處于理想狀態(tài)的金屬棒。它的空間是無(wú)限的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是絕對(duì)稠密的。
當(dāng)左邊的球落下時(shí),它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為能量,能量從另一端毫無(wú)損失地獲得。
關(guān)鍵是,這種能量的傳遞方式是什么?當(dāng)球落下時(shí),能量被轉(zhuǎn)換成各種形式,主要是機(jī)械振動(dòng)波和聲波。
這種振動(dòng)波的頻率和速度與球體的大小和接觸面積的大小有關(guān)。它也有“帶寬”限制。
其頻率和傳輸速度應(yīng)為共振效應(yīng)的結(jié)果。