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DESCRIZIONE

L'apparecchio, che serve per illustrare le leggi dell'urto elastico, è composto da una base rettangolare di legno, su cui è montata una colonna che sostiene una cornice rettangolare. Alla cornice sono appese, con sospensione bifilare, sette sfere uguali di avorio: a ogni sfera è avvitato un piccolo uncino, attraverso il quale viene fatta passare una corda le cui estremità sono legate a pioli su punti corrispondenti della cornice. In questo modo il baricentro delle sfere sta lungo una linea orizzontale tracciata sulla base. La lunghezza delle corde può essere variata, in modo da avvicinare o allontanare le sfere dal piano di base. Si fa in modo che le sfere siano tutte alla stessa altezza in modo tale che si tocchino quando sono a riposo.

Spostando la sfera che si trova all'estremità dalla posizione di equilibrio e lasciandola cadere si osserva che dopo l'urto quella situata all'estremità opposta si mette in moto con la stessa velocità mentre quella lanciata si ferma e le intermedie non si muovono. Se si lasciano cadere due sfere, si metteranno in moto le due situate all'estremità opposta, e così via.

Nel disegno 1 (a), (b) è illustrato il caso in cui la sfera che si trova a una delle estremità viene allontanata e lasciata ricadere:
(a). Prima dell'urto, la sfera 1 è sollevata e rilasciata in modo da avere velocità Vo quando urta con le sei rimanenti sfere, tutte a riposo.
(b). Immediatamente dopo l'urto, si osserva che le sfere 1-6 sono a riposo, mentre la sfera 7 si muove con la velocità Vo.

In pratica gli urti non sono mai perfettamente elastici: l'attrito fra le sfere non è nullo e spesso le sfere hanno, oltre al moto traslatorio, anche un debole moto rotatorio. Le conclusioni precedenti sono quindi approssimate e dopo un po' di tempo le sfere si fermano.

OSSERVAZIONI

BIBLIOGRAFIA

• [1] J.D. Gavenda and J.R. Edgington, "Newton's Cradle and Scientific Explanation", The Physics Teacher, Vol.35, Oct.1997.page 411.
• [2] Oreste Murani,"Trattato Elementare di Fisica", Volume primo, Ulrico Hoepli, Milano, 1922. Pagg. 232-233

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