Kas yra Niutono lopšys?

Niutono lopšys yra prietaisas, naudojamas impulso ir kinetinės energijos išsaugojimui parodyti. Jį sudaro daugybė identiškų rutuliukų, dažniausiai penkių ar septynių, kurių kiekvienas pritvirtintas dviem vienodo ilgio virvelėmis prie rėmo ir tiesiog liečiasi vienas kitą. Šis prietaisas, pirmą kartą pagamintas 1967 m., yra populiarus stalo žaislas. Prietaisas taip pavadintas, nes demonstruoja fizikos dėsnius, aptartus sero Izaoko Niutono 1687 m. darbe „Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica“. Tačiau XVII amžiaus prancūzų fizikas Abbé Mariotte pirmasis pademonstravo kūnų smūgio dėsnį, valdantį Niutono lopšio judėjimą.

Norint naudoti šį įrenginį, pirmas rutulys viename įrenginio gale paimamas ir numetamas. Jis perduoda energiją per vidurinius rutulius, prieš sukeldamas kamuoliuką tolimajame gale. Kamuoliui nusileidus, veiksmas kartojamas. Viduriniai rutuliai, matyt, nejuda, o du ant galų esantys kamuoliukai skamba aukštyn ir žemyn. Panašų efektą galima pastebėti paėmus ir numetus du ar tris kamuoliukus; tiek pat kamuoliukų kitame gale suksis aukštyn ir žemyn, o visi rutuliai, likę viduryje, liks nejudantys.

Niutono lopšys plačiai naudojamas fizikos klasėse, siekiant parodyti, kad susidūrimų metu išsaugoma kinetinė energija ir impulsas. Nors tai yra supaprastintas paaiškinimas, o dėl vienodų kamuoliukų ir laidų bei riboto judėjimo lopšyje tai yra ypatingas atvejis, ne visada tinkamas realiose situacijose, žaislas suteikia mokiniams naudingą vaizdą ir gali paversti mokslu įdomiu.

Originaliame „Newton’s Cradle“ dizaine, kurį parduoda aktorius Simonas Prebble’as, buvo naudojami plieniniai rutuliai ant medinio rėmo. Vėliau įprastu dizainu tapo aptakus chromuotas rėmas. Didžiausias pasaulyje Niutono lopšys, sukurtas Chriso Bodeno, yra viešai eksponuojamas Kalamazū, Mičigano valstijoje. Jis pagamintas iš septynių 15 svarų (6.8 kg) boulingo kamuolių, pakabintų nuo lubų 20 pėdų (6.1 m) kabeliais ir reguliariai naudojamas mokslinėms demonstracijoms.