牛顿摆原理复杂（牛顿摆原理）

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1、牛顿摆可近似看做完全弹性碰撞。

2、在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。

3、如果两个碰撞小球的质量相等，联立动量守恒和能量守恒方程时可解得：两个小球碰撞后交换速度。

4、如果被碰撞的小球原来静止，则碰撞后该小球具有了与碰撞小球一样大小的速度，而碰撞小球则停止。

5、多个小球碰撞时可以进行类似的分析。

6、事实上，由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞，还会有能量的损失，所以最后小球还是要停下来。

7、这也是牛顿摆的核心物理原理。

8、牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置，五个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。

9、又叫：牛顿摆球、动量守恒摆球、永动球、物理撞球、碰碰球等。

10、牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特（Edme Mariotte）最早于1676年提出的。

11、当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。

12、扩展资料当两个金属球碰撞时，弹性碰撞就会发生。

13、在碰撞前后，所具有的动能不变。

14、在理想状况下，即球只受到动量、能量与重力作用，所有的碰撞都是完美的弹性碰撞而牛顿摆的结构也是完美的，金属球将永远运动下去。

15、但不可能存在完美的牛顿摆，因为其总会受到摩擦力的作用而使能量损耗。

16、一部分摩擦力来自空气阻力，而主要的来自小球本身。

17、所以牛顿摆中的碰撞并不是真正的弹性碰撞而是非弹性碰撞，因为碰撞后的动能比碰撞前的有所损失（摩擦力所致）。

18、但根据能量守恒定律，总能量保持不变。

19、由于球的形变，组成球的分子间将动能转化为热能。

20、小球发生振动，同时产生了牛顿摆标志性的清脆的碰撞声。

21、还有一类碰撞叫完全非弹性碰撞：碰撞过程中物体往往会发生形变，还会发热、发声。

22、因此在一般情况下，碰撞过程中会有动能损失。

23、如果碰撞后物体结合在一起，动能损失最大，这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。

24、参考资料来源：百度百科-牛顿摆。

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