Das 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. Die Kugel kommt zum Stillstand – dafür fliegt eine Kugel auf der gegenüberliegenden Seite des Newton Pendels weg. 
Erklärung zu Newtons Wiege: Impulsübertragung und Energieerhaltung zum Anfassen
Trifft eine der Kugeln auf eine andere Kugel, kommt es zu einem 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. Umgangssprachlich könnte man den Impuls als Schwung bezeichnen.
Das Newton-Pendel zeigt also den Energieerhaltungssatz und den Impulserhaltungssatz, wobei im Detail folgendes passiert:
- Nach dem Aufprall überträgt die erste Kugel 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.
- Die letzte Kugel des Kugelstoßpendels kann den Impuls nicht mehr weitergeben und fliegt weg.
Die Energie bleibt (fast) erhalten, weil die Reibung vernachlässigt werden kann, ebenso wie der Drehimpuls (mehr Informationen zum Drehimpuls hier). 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.
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 der Universität Karlsruhe (englisch, download als pdf) 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.
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Quellen:
Herrmann, F.; Schmalzle, P.: American Journal of Physics, v49 n8 p761-64 Aug 1981, https://doi.org/10.1119/1.12407
Gauld, Colin. (2006). Newton’s Cradle in Physics Education. Science & Education. 15. 597-617. https://doi.org/10.1007/s11191-005-4785-3.
