做一个牛顿摇篮需要:
一个鞋盒,
五个有穿孔的玻璃球或钢球,
二支铅笔,线和火柴梗。
剪五根30厘米长的线,每根线中间缚上一小段火柴梗。把线的两头同时穿过玻璃球的孔,使玻璃球紧靠火柴梗,并且把两根线在玻璃球上面打个结,这样,就把玻璃球固定在火柴梗和线结之间。
把五个球的各两根线,分别系在两支铅笔上,使每支铅笔上的五根线互相平行,球与球之间刚好互相接触。为了使线固定在一定的位置上,在铅笔上系线的地方,用小刀刻一个小缺口,然后再把线系在缺口中间。
把鞋盒切成两半,在两边相同位置各剪两个缺口,两个缺口相距10厘米,把两支铅笔架在纸盒的缺口上。这就是“牛顿摇篮”。
如果把任何一边的第一个球向外拉起,放手让它自由地摆回,你就能看到一个奇怪的现象:当这个球撞击到和它相邻的那个球时,它一动也不动了,而另外一边的第一个球却弹了出去。当那个球摆回时,这一边的第一个球又弹出去。于是,这排球的两个边球一来一往地轮流弹起来,摆动越来越小,最后停止下来。
在这个装置中,中间的三个球始终不动,好像没有用似的。其实它们是传递力的。第一个球摇摆回来产生的力,通过它们一个一个往边上传,由于最边的球是自由的,所以就弹了出去。
弹球、克郎棋等许多游戏都是利用这个原理。你还可以试试,把两边的边球同时拉起来,放手后,会发生怎样的情形?把一边的一、二两个球一起拉起来,让它们摆回去,又是怎样的情形呢?
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