boules de newton
Bonjour...
Je suis étudiante aux beaux arts et la physique est un mystère pour moi.. Je cherche a reproduir a grande echelle les boules de newton et certains paramètres m'échappent.
Le nombre de boules,la longueur des fils, leurs écartement, le poid des boules joue t' il dans le bon fonctionnement du système?
Merci de me sortir un peu de mon ignorance....
Salut Elode,
Pour autant que je sache, le principe des boules de Newton repose uniquement sur le principe de conservation de la quantité de mouvement.
Bref, disons qu'on a n boules ayant toutes la même masse (pour simplifier) et qui se touchent (une boule en touche d'une à deux autres) et qu'elles sont initialement immobiles. Prenons une à l'extrémité, levons la d'un certain angle par rapport à la verticale (la corde qui la retient forme cet angle avec un axe vertical) et lâchons là ; sous l'effet de la gravité, elle va gagner une certaine vitesse, et donc une certaine quantité de mouvement (qui se trouve être la masse fois la vitesse au fait).
Ce que dit le principe de conservation de la quantité de mouvement, c'est que le système global de n boules va avoir la même quantité de mouvement en tout temps (pour autant que le système soit fermé...). Donc, le résultat de cela, c'est que la boule 2 reçoit toute la quantité de mouvement de la première boule, mais se heurte immédiatement à la troisième boule, lui transférant ainsi toute la quantité de mouvement de la première boule, et ainsi suite. Finalement, il n'y a que la nième boule qui ne peut pas transférer la quantité de mouvement et elle avance donc.
Si la nième boule a la même masse que la première, du fait qu'il y a aussi conservation du moment d'impulsion (ouf!), la nième boule montera de même angle qu'on avait monté la première.
J'imagine que la longueur des cordes doit être la même pour toute les boules, question que le transfert se réalise bien.
Amicalement
Et surtout de la conservation de l'énergie cinétique... les chocs doivent être élastiques.Envoyé par Universus
(la quantité de mouvement est toujours conservée)
Salut,
Si on veut que lorsqu'on lance disons 2 boules, il y en ait 2 qui remontent de l'autre côté, il faut deux choses. Premièrement, il faut que les boules aient la même masse. Deuxièmement, il faut que le choc soit élastique, c'est-à-dire ne dissipe pas d'énergie, c'est pour ça que généralement les billes sont en métal (et non en pâte à modeler)
Je pense que le mieux est de s'inspirer des petits pendules qui existent déjà : des billes métalliques identiques, suspendues à des fils accrochés à la verticale de chacune des billes et de même longueur.
Il y a en ce moment à Lyon pour la fête des Lumières une "reproduction" des boules de Newton, reproduction ratée à mon avis car elle n'utilise pas la conservation d'énergie cinétique; c'est donc très artificiel. http://www.lyon-photos.com/diaporama/moyenne_2414.htm
J'espère que ton installation sera meilleure.
En effet, je l'avais complètement oubliée celle-là! Merci beaucoupEt surtout de la conservation de l'énergie cinétique... les chocs doivent être élastiques.
Merci de m'avoir répondu.... J'ai bien compris le principe de fonctionnement. Mon souccis est technique plus que théorique. J'utilise des billes de billards qui favorisent le rebond élastique mais je ne sais pas comment faire pour que les billes restent dans bien dans l'axe. L'écatement entre les deux fils qui maintiennent la bille est il déterminé ou peut il etre fait en fonction de l'instalation?
Que de questions...
Merci pour le lien, je ne connaissais pas cette pièce...
Sauf erreur de ma part, pour avoir la meilleure situation possible, il faut que tous les fils au repos soient parfaitement verticaux, de même longueur et que toutes les billes se touchent.
Celà veut dire que les fils doivent être écartés d'exactement un diamètre de boule.
Cependant, je suppose que pour un soucis de simplicité de fabrication tu seras obligée de faire un écart légèrement inférieur...
