Newton Pendel

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Newton Pendel, Kugelstoßpendel, Newtons WiegeDas Newton Pendel, auch Kugelstoßpendel oder Newton’s Cradle genannt, ist ein absoluter Klassiker im Bereich des physikalischen Spielzeugs. Lenkt man eine der Kugeln aus und lässt sie gegen  die anderen schlagen, so geschieht etwas Unerwartetes:Newton Pendel mit Sockel

Die Kugel kommt zum Stillstand – dafür fliegt eine Kugel auf der gegenüberliegenden Seite des Newton Pendels weg. Zur Erklärung: Es handelt sich um einen elastischen Stoß, bei dem der Impuls und die Bewegungsenergie erhalten bleiben. Unter Impuls versteht man das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit eines Körpers. Je größer die Masse und/oder die Geschwindigkeit, desto größer der Impuls.

Die erste Kugel überträgt nun ihren Stoßimpuls auf die zweite und kommt selbst zur Ruhe. Von der zweiten Kugel wandert der Impuls zur dritten, zur vierten und bis zur letzten Kugel. Diese kann den Impuls nicht mehr weitergeben und fliegt weg. Die Energie bleibt (fast) erhalten, weil die Reibung vernachlässigt werden kann, ebenso wie der Drehimpuls. Entsprechend lang bewegt sich das Pendel. Lenkt man zwei Kugeln aus, so fliegen auch zwei Kugeln weg. Dies funktioniert selbst dann, wenn man vier der fünf Kugeln auslenkt. Auch in diesem Fall, schleudern auf der gegenüberliegenden Seite vier Kugeln weg, während eine ruhig hängen bleibt.Mini-Newton Pendel, Kugelspiel

Dabei stellt sich folgende Frage: Wenn man zwei Kugeln auslenkt, warum fliegt dann nicht einfach eine mit der doppelten Geschwindigkeit weg? Diese und andere spannende Fragen zum Newton Pendel werden auf dieser Seite (englisch) detailliert diskutiert.

Es gibt unendlich viele Spielarten für das Kugelstoßpendel. Man kann zum Beispiel auf beiden Seiten gleichzeitig Kugeln auslenken und beobachten, was passiert. Das Newton Pendel ist auch unter dem Namen Newton’s Cradle oder Newtons Wiege bekannt. Erfunden hat es im 17. Jahrhundert angeblich der französische Geistliche und Physiker Edme Mariotte.