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儿童友好城区建设｜简阳市妇联开展“牛顿五球碰摆”科学实验活动

2023-08-15 20:41

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

为丰富儿童假期生活，培养儿童对科学文化知识的兴趣，8月15日，简阳市妇联在简阳市妇女儿童活动中心开展“牛顿五球碰摆”科学实验活动，共计30名儿童参加。

“物理实验不只是对物理现象的体验和操作，更重要的是对物理现象的解释和理解。”活动伊始，市妇女儿童活动中心微公益青少年志愿者老师用问答的方式把“牛顿是谁？牛顿五球碰摆是什么？为什么牛顿摆又叫牛顿撞球、动量守恒摆球、物理撞球？”等科学原理深入浅出地缓缓道来，激发了小朋友们对科学实验的浓厚兴趣。

牛顿摆是5个质量相同的摆球由吊绳固定，彼此紧密排列的桌面演示装置。在小朋友们学习了能量守恒定律和动量守恒定律后，志愿者老师和小朋友们一起动手组装牛顿摆，从观察到的现象当中验证能量守恒定律和动量守恒定律。

摆动最右侧的球，在回摆时会碰撞紧密排列的另外四个球，最左侧的球将被弹出；当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时，最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个……当摆球被拉到一侧后，它会受到重力作用而向下运动，在摆动过程中由于摆球的动能和重力势能的转化，使得摆动位置不断变换。在整个摆动过程中，系统的总机械能守恒。摆球在运动过程中不仅具有动能，还具有动量，当摆球达到最高点时，其速度为零，动量也为零。在摆球下落过程中，其速度逐渐增加，动量也逐渐增加。当摆球到达最低点时，速度最大，动量也最大。小朋友们通过仔细观察，发现牛顿摆的摆动周期与摆球的重量、摆长以及重力加速度有关：摆长越长，周期越长；重力加速度越大，周期越短；重物的重量对周期的影响较小。