Ursprunglig fråga:
Funderingar kring det klassiska experimentet, då man har ett antal intilliggande kulor i paralella snören. Man låter en av kulorna stöta till hela raden varpå den yttersta far iväg med samma fart som den som slog i hela raden. Varför är det bara den yttersta som far iväg? Skulle man inte kunna behålla rörelsemängden om man lät t.ex. de övriga fyra kulorna fara iväg med en lägre fart? Fast då verkar inte den kinetiska energin bevaras...? Är det så att det är den enda möjliga kulkombinationen för en perfekt elastisk stöt att bevara både energi och rörelsemängd?
/Mattias N, Hvitfeldska, Göteborg

Svar:
Denna anordning brukar kallas Newtons vagga, se bilden nedan från Wikimedia Commons (Newton's_cradle ).

Du är inne på helt rätt spår! Både energi och rörelsemängd måste bevaras. Detta om vi förutsätter helt elastiska kollisioner, vilket ju inte är helt uppfyllt. Kulorna stannar ju såsmåningom.

Antag att varje kula väger m gram, vi lyfter n kulor och dessa har hastigheten v när de kolliderar med de stationära kulorna. Vi måste bevara rörelsemängden n*m*v och rörelseenergin n*m*v²/2. Med dessa antaganden måste både n och v bevaras.

Denna förenklade förklaring tillfredsstäler nog de flesta, men om du inte är nöjd finns en mycket ingående diskussion i Newton's Cradle .

Länk 1 innehåller en java-applikation med vaggan. Se även länk 2 under "Exercises and answers".

Nyckelord: Newtons vagga [2]; elastisk stöt [12];

1 http://www.sciencejoywagon.com/physicszone/lesson/otherpub/wfendt/newtonscradle.htm
2 http://2014.plancks.info/