Diskussion:Kugelstoßpendel

Anzahl Kugeln

Ich kenne Kugelstoßpendel mit mehr als 5 Kugeln. Also mal verbessern !!!

Argh - rechts und links lässt sich nicht steigern! Aber ein tolles Gerät, hat jemand ein Bild dazu? --Xocolatl 15:11, 1. Dez 2005 (CET) Impulserhaltung und Energieerhaltung lassen aber auch andere Szenarien als die beschriebenen zu. Weiterführende Informationen in englischer Sprache: http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/cradle.htm

Nichts ist so einfach wie es scheint

Ich habe leider gerade keine Zeit den Artikel aufzumöbeln, aber hier fehlt etwas wichtiges: Dass der Kugelstoß den gesamten Impuls überträgt ist keine Selbstverständlichkeit. Bei so einem Stoßprozess läuft eine Schallwelle durch beide beteiligte Körper. Dank der Kugelform wird die Welle in beiden Kugeln vielfach reflektiert und läuft sich schließlich tot.

Ganz anders sieht der Fall aus, wenn man statt der Kugeln Zylinder verwendet. Man muss die Aufhängung dann etwas präziser konstruieren, aber im Prinzip lässt sich der gleiche Aufbau darstellen. Bei einem Zylinderstoß wird eine ebene Welle in den Zylindern erzeugt, die am anderen Ende wieder reflektiert wird. Das Verhalten der beiden Zylinder hängt nun vollständig davon ab, wie lange der Stoßkontakt dauert und wie lange der Schall bis zum Ausgangspunkt benötigt. Das kann folgende Effekte haben:

1. Der einschwingende Zylinder bleibt stehen, der ruhende Zylinder fliegt davon. Das ist der klassische Fall wie beim Kugelstoß.
2. Die beiden Zylinder bleiben einfach aneinander "kleben" und bewegen sich zusammen vorwärts. Der Impuls verteilt sich auf beide Körper.
3. Der einschwingende Zylinder prallt zurück, der ruhende Zylinder bleibt ruhend. Der Impuls bleibt im einschwingenden Körper.
4. Alle Mischformen: Beliebige Impulsverteilung zwischen ruhendem und bewegtem Körper.

Vielleicht ist der Artikel hier der falsche Platz, aber ich fand es sehr lehrreich zu sehen, dass das Kugelstoßpendel meißt sehr idealisiert erläutert wird!

Literatur dazu müsste es von Prof. Wolfgang Bürger, ehemals Universität Karlsruhe, früher mit einer Rubrik in Bild der Wissenschaft vertreten geben. Zumindest hat er es annodazumals in seiner Vorlesung vorgeführt.

--Dr. Schorsch*Schwätzle? 22:18, 1. Mai 2006 (CEST)

Die Erhaltungssätze für Impuls und Energie allein lassen viele Lösungen zu. Einige werden durch weitere Annahmen, etwa skleronome Nichtdurchdringungsbedingungen ausgeschlossen. Wenn man unterstellt, dass sich die Kugeln als Kollektiv bewegen, erscheint die Aussage n = k hoffentlich einigermaßen plausibel. Ein paar idealisierende Annahmen fehlen wohl noch. Zu dem physikalischen Lösungsraum gesellt sich noch ein esoterischer (http://www.bourbaki.de/a10.htm). Lokilech 22:55, 30. Mai 2006 (CEST)

Managerspiel - wieso?

Wieso heißt das Teil auch Managerspiel? Etwa weil der oberste Manager seinen Wut an den unteren, der wiederrum an den unteren etc. bis zum kleinsten Arbeiter durchreicht, er es dann aufstaut und diese Wut wieder in die andere Richtung geletet wird? *g*

Ich schätze mal, das liegt ganz einfach an der Popularität und des häufigen "Vorkommens" in Büros. --Powerboy1110 (Sprich zu mir!) 22:48, 22. Feb. 2008 (CET)

Hmm, auch eine Variante, danke! Hab btw. wohl vergessen meinen Beitrag zu signieren, sorry. -Mifritscher 23:49, 29. Feb. 2008 (CET)

Genau! Managern wird nachgesagt, dass sie nur den ganzen Tag im Büro sitzen und dieses Pendel in Gang setzen und sich dann darüber freuen wie es pendelt. Die Wahrheit sieht natürlich ganz anders aus. -- Indoor-Fanatiker 03:14, 26. Aug. 2011 (CEST)

Das war irgendwann einmal ein Sketch von ??? Auf Fragen von Arbeitssuchenden wird immer geantwortet "Werden sie Programmierer" und das Spiel angestoßen. --Eingangskontrolle 21:19, 16. Sep. 2011 (CEST)

Das Spiel wurde in den 60ern und 70ern ausgesprochen populär, eben in den Zeiten, wo man dunkelbraune Büromöbel hatte, Lavalampen und zuhause eine orangefarbene Couch. Und in der Zeit, wo der Büroangestellte den Arbeiter als Normalität ablöste und mit einen Schreibtisch etwas hatte, wo man das Ding hinstellen konnte. Und der Name leitete sich von dem Mythos ab, daß gestreßte Manager von diesem Spiel beruhigt werden. Man kann ja auch irgendwie nicht mehr weggucken, wenn man es einmal anstups. Das Ding stand in den 70ern auf jedem zweiten Büroschreibtisch, war ein sehr verbreitetes Werbegeschenk (ich hatte als Kind auch drei oder vier von den Dingern) und niemand nannte das anders als "Managerspiel". 2003:D1:B739:3900:A9AE:6CB:7672:27F3 21:22, 4. Dez. 2023 (CET)

Holpriger Einleitungssatz

Ein Kugelstoßpendel (auch Kugelpendel, Newtonpendel oder Newton-Wiege) ist ein Tischgegenstand aus den 1960er Jahren, bei dem fünf Kugeln gleicher Masse hintereinander hängen. Sollte dringend mal überarbeitet werden. --Piflaser 14:38, 16. Aug. 2008 (CEST)

Nur zu. --Norbert Dragon 18:10, 16. Aug. 2008 (CEST)

... und weiter?

Zur Erklärung des Verhaltens der Kugelkette muss man genauer bedenken, wie eine Stoßwelle durch die Kette hindurchläuft.

Bin ich der einzige, dem an diesem Satz etwas fehlt?
-- Tuxman 04:29, 16. Jul. 2009 (CEST)

Nein, du bist nicht der einzige. In den Vorgang müsste man vorsichtig reinzoomen; von groben Annahmen und Vereinfachungen hin zu einer genaueren Beschreibung. Was macht die Reibung? Wo bleiben die Trägheitsmomente? etc. --LoKiLeCh 23:40, 18. Mai 2010 (CEST)

Gleichungen

Was spricht dagegen, die beiden Gleichungen zur Erhaltung vom Impuls und Energie ineinander einzusetzen; etwa so wie man es in der Schule lernt und aus dem Ergebnis die Schlussfolgerungen zu ziehen? --LoKiLeCh 23:40, 18. Mai 2010 (CEST)

Bei den Gleichungen würde ich verständlicher argumentieren (ausformulieren müsste man es dann noch etwas):

Impulserhaltung

$\,p_{l}=p_{r}$

Mit der bewegten Gesamtmasse ml und mr auf beiden Seiten:

$\,m_{l}v_{l}=m_{r}v_{r}$

Mit der Anzahl der sich bewegenden Kugeln und der Annahme, dass alle Kugeln die gleiche Masse m haben:

$\,lmv_{l}=rmv_{r}$

$\,lv_{l}=rv_{r}$

Umgestellt nach vr</math>

$\,v_{r}={\frac {l}{r}}v_{l}$ (1)

Energieerhaltung

$\,W_{l}=W_{r}$

$\,{\frac {1}{2}}m_{l}v_{l}^{2}={\frac {1}{2}}m_{r}v_{r}^{2}$

$\,lmv_{l}^{2}=rmv_{r}^{2}$

$\,lv_{l}^{2}=rv_{r}^{2}$

Mit (1)

$\,lv_{l}^{2}=r{\frac {l^{2}}{r^{2}}}v_{l}^{2}$

$\,l={\frac {l^{2}}{r}}$

$\,l=r$

Damit ist die Anzahl der abgestoßenen Kugel gleich der Anzahl der angstoßenen Kugeln. -- Schloeri 16:07, 1. Dez. 2010 (CET)

Irre ich oder ist dies reine Vermutung, dass die Kugeln vorher und nacher die selbe Geschwindigkeit haben? Wieso ist es (hypothetisch)nicht möglich, dass statt 2 Kugeln nur eine Kugel "schwingt" dafür mit doppelter v? Ich muss gestehen, ich bin kein Physiker, trotzdem scheint mir das etwas unlogisch.

Wenn 2 Kugeln hochgehoben werden, kann dies als ein einzelnes Objekt mit Masse 2m betrachtet werden. Dieses Objekt gibt die Energie weiter und weiter bis zur letzten Kugel. Der Impuls beträgt 2m*v. Die letzte Kugel kann den Impuls nicht weitergeben, muss also den Impuls von 2m*v als Bewegung ausführen. Die Masse der einzelnen Kugel beträgt nur 1m -> die Geschwindigkeit muss 2v betragen.

Oder irre ich gerade und blamiere mich vor der gesamten Community? ;) -- 213.235.237.64 01:13, 2. Jan. 2011 (CET)

Sowohl Impuls als auch Energie (hier in Form kinetischer Energie) müssen gleichzeitig erhalten bleiben. Impuls und Energie ändern sich linear mit der Masse. Der Impuls ändert sich auch linear mit der Geschwindigkeit, die Energie ändert sich aber quadratisch mit der Geschwindigkeit - doppelte Geschwindigkeit braucht vierfache Energie.

Wieso ist es (hypothetisch) nicht möglich, dass statt 2 Kugeln nur eine Kugel "schwingt" dafür mit doppelter v?

Bei zwei auf der einen Seite hinschwingenden und nur einer auf der anderen Seite mit doppelter Geschwindigkeit wegschwingenden Kugel wäre zwar der Impuls erhalten: halbe Masse (nur eine statt zwei Kugeln), dafür doppelte Geschwindigkeit. Aber die Energieerhaltung wäre verletzt: Für die doppelte Geschwindigkeit braucht es (bei gleicher Masse) die vierfache Energie. Ich habe aber nur die doppelte Energie (die Energie aus zwei Kugeln landet in einer Kugel). Die Energie aus zwei Kugeln mit "einfacher" Geschwindigkeit reicht nicht aus, um eine Kugel auf die doppelte Geschwindigkeit zu bringen.

Eine lineare Abhängigkeit von der Masse sowie eine lineare und eine quadratische Abhängigkeit von der Geschwindigkeit müssen gleichzeitig erfüllt sein (das entsprechende Gleichungssystem muss für alle Massen und alle Geschwindigkeiten erfüllt bleiben). Das geht nur, wenn sowohl die Masse als auch die Geschwindigkeit "links und rechts gleich bleiben", d.h. es müssen auf der anderen Seite gleich viele Kugeln mit der gleichen Geschwindigkeit wegfliegen. Nur so können der "lineare" Impuls und die "quadratische" Energie gleichzeitig erhalten bleiben.

Troubled @sset   ^{[ Talk ]}   03:34, 21. Jan. 2011 (CET)

Man könnte auch einfach sehr trivial heran gehen: Wenn man zwei Kugeln anschwingt, so werden diese niemals wirklich gleichzeitig auf die ruhenden Kugeln treffen. Es wird eher so sein, dass erst die vordere (innere) Kugel auf die ruhenden trifft und so eine Kugel auf der anderen Seite losschickt. Wenig später (es reichen ja Nanosekunden oder noch weniger) trifft die hintere (äußere) nun auf die mittlerweile ruhende vordere Kugel und gibt nun ihrerseits ihren Impuls und Energie weiter, bis zur letzten ruhenden Kugel, welche, da die vorherige bereits unterwegs ist, nun die zweite in der Reihe ist und sich nun ihrerseits auf den Weg macht.

Mathematische geht's natürlich auch, wie bereits oben beschrieben:

$p_{l}=p_{r}$

$2m\cdot v=m\cdot 2v$

aber:

$E_{l}=E_{r}$

${\frac {2m}{2}}\cdot v^{2}{\cancel {=}}{\frac {m}{2}}\cdot (2v)^{2}$

$m\cdot v^{2}{\cancel {=}}m\cdot 2v^{2}$

Bastihitzi 10:48, 8. Mär. 2013 (CET)

Nutzer 213.235.237.64 irrt nicht, der Ansatz ist grob falsch und enthält die Annahme, die er unten zeigen möchte. z.B. werden unzulässigerweise $v_{l}'=0$ gesetzt und implizit weitere Annahmen über unbekannte Parameter getroffen. Siehe auch meine Anmerkungen im Kommentar unten. Es ist nicht der Impuls "links" gleich dem Impuls "rechts", sondern immer der Impuls des Gesamtsystems "anfänglich" und zu einem "späteren Zeitpunkt" gleich. --Rischmueller (Diskussion) 09:26, 7. Feb. 2022 (CET)

Nun ja, Energie- und Impulserhaltung erklären vielleicht nicht das ganze Phänomen, sie gelten aber natürlich (für das ganze System und immer, wie du richtig sagst) und schließen bestimmte Erscheinungen zwingend aus. Wenn „von links“ zwei Kugeln auftreffen, ist es nicht möglich, dass diese beiden Kugeln danach in Ruhe (!) sind und „nach rechts“ eine einzelne Kugel mit doppelter Geschwindigkeit abhebt. Dass auch der Verlauf der Kraft der Stoßwelle(n) betrachtet werden muss, um das Phänomen zu verstehen, ist schon richtig, aber „links zwei und rechts eine mit doppelter Geschwindigkeit“ wird schon durch die Erhaltungssätze jedenfalls verhindert.
Troubled @sset   ^{[ Talk ]}   10:32, 2. Apr. 2022 (CEST)

Es fehlt: alles mündet in einer Schwingbewegung

Ich habe selbst so ein Kugelstoßpendel auf dem Schreibtisch stehen... Auffällig ist aber, dass alle fünf Kugeln immer mehr in einen "Gleichschwung" kommen, so dass zum Schluss alle fünf Kugeln gleichermaßen hin- und herschwingen... Mag das einer der Physiker noch entsprechend in den Artikel einpflegen? Wenn ich das mache, lachen sich bestimmt alle Fachleute tot... --Alsterdrache 23:28, 2. Sep. 2011 (CEST)

Moin Alsterdrache. Ich vermute mal – mit der Unsicherheit jeder Ferndiagnose – daß die Position der Kugeln nicht genau justiert ist. Das könnte zur Folge haben, daß beim Schwingen des Kugelstoßpendels bei einzelnen Stößen ein Teil der Bewegungsenergie nicht umgewandelt sondern umgelenkt wird. Die dabei entstehenden Bewegungen könnte dann in Summe die Ursache für das beobachtete Phänomen sein. Vielleicht hat sich an einer der Aufhängungen ein Knoten etwas gelockert? --Tosi F (Diskussion) 22:14, 12. Mär. 2021 (CET)

Name

Das Ding heißt "Stoßmaschine" alles andere ist Geschwätz von Verkäufern oder sonstigen Ahnungslosen. Speziell "Newton" ist dem Zusammenhang völlig daneben. Bevor man so einen Artikel schreibt, schaut man mal in ein am besten altes (19tes Jahrhundert) Physikbuch. (nicht signierter Beitrag von 93.221.231.172 (Diskussion) 23:31, 24. Nov. 2013 (CET))

Wie das Ding im 19. Jahrhundert möglicherweise genannt wurde, finde ich jetzt nicht entscheidend. Die Frage ist, wie es heute ganz überwiegend genannt wird. Statt eines Hinweises auf antike Physikbücher wäre ein Link auf die heute richtige Bezeichnung hilfreich.
Mit dem Wort Maschine verbindet man jedenfalls heutzutage etwas mit einem Antrieb, das unter Energiezufuhr (üblicherweise mechanische) Arbeit verrichtet. Für ein frei schwingendes Pendel, das sonst nichts tut, halte ich die Bezeichnung „Maschine“ grundsätzlich für fragwürdig.
Troubled @sset  ^{Work • Talk • Mail}   01:23, 25. Nov. 2013 (CET)

Unabhängig von dem Vorschlag, die Bezeichnung "Stoßmaschine" zu verwenden (die vielleicht althergebracht ist, die ich aber trotzdem ablehne, weil kein Mensch sie kennt): Woher kommt eigentlich der Name "Newton-Pendel", wenn die Gerätschaft auf Mariotte zurückgeht? Wer eine Etymologie weiß, bitte ergänzen! --CarstenH (Diskussion) 16:53, 13. Jun. 2014 (CEST)

Die englische WP hat da ein paar Erklärungen, allerdings leider ohne Belege: There is much confusion over the origins of the modern Newton's cradle. Marius J. Morin has been credited as being the first to name and make this popular executive toy. However, in early 1967, an English actor, Simon Prebble, coined the name "Newton's cradle" (now used generically) for the wooden version manufactured by his company, Scientific Demonstrations Ltd. After some initial resistance from retailers, they were first sold by Harrods of London, thus creating the start of an enduring market for executive toys. Later a very successful chrome design for the Carnaby Street store Gear was created by the sculptor and future film director Richard Loncraine. Eventuell könnten die Infos aber ne Hilfe sein, näheres rauszufinden. --Whisker (Diskussion) 14:40, 26. Feb. 2017 (CET)

Je eine Kugel an beiden Enden

Wenn ich je eine Kugel an beiden Enden abhebe und gleichzeitg fallenlasse, springen sie gleich wieder hoch, steht so nicht im Text. -- 85.181.117.0 02:37, 28. Mai 2016 (CEST)

Der Eindruck, dass sie sofort wieder hoch springen, entsteht vermutlich dadurch, dass die Zeit in der die Kugeln ruhen, während die Energie nur als Stoßwelle durch die ruhende Kugelkette läuft, sehr kurz ist, im Vergleich zu der Zeit in der sich die Kugeln bewegen. Die Flimmerverschmelzungsfrequenz des menschlichen Auges liegt zwischen 22 Hz und 90 Hz. Eine Verzögerung, die kürzer als eine hundertstel Sekunde ist, ist nicht mehr wahrnehmbar. Polskiblues (Diskussion) 09:32, 14. Sep. 2023 (CEST)

Erhaltungssätze falsch und irreführend verkürzt

Ich hatte in Aachen bei Professor Böhm in den 90er Jahren eine ganze Vorlesung zu diesem Aufbau. Impuls- und Energieerhalt erklären nicht die Anzahlen der bewegten Kugeln: klebt man die letzten beiden Kugeln rechts zusammen, heben beide ab, auch wenn sie links nur von einer Kugel angestoßen wurden. Die linke Kugel bekommt dann einen Rückstoß, vollkommen in Einklang mit Impuls- und Energieerhalt. Dieser Rückstoß wird aber in der ersten und zweiten Gleichung dieser (alten) Version des Artikels vernachlässigt. Unter Elastischer Stoß stehen die korrekten Formeln. Sofern die Kugeln die gleiche Masse (m) haben und die 4 rechts anfangs ruhen ($v_{2}$ bis $v_{5}=0$) lautet der Impulserhalt z.B. etwa so:

$mv_{1}=mv_{1}'+mv_{2}'+mv_{3}'+mv_{4}'+mv_{5}'$

Mit dem Energieerhalt, der analog aufgeschrieben werden kann, sind das 2 Gleichungen, mit 5 Unbekannten. Kleben die Kugeln 4 und 5 zusammen würde man zusätzlich annehmen, dass $v_{4}'=v_{5}'$. Die im Artikel genannten Formeln sind also als Ansatz falsch und nehmen Ergebnisse vorweg, die sie dann unten herleiten sollen, insbesondere weitere Annahmen über den Zusammenhang von $v_{1}'$ bis $v_{5}'$. Impuls- und Energieerhalt sind nicht zu verwechseln mit den Bewegungsgleichungen (Newton, Hamilton oder Lagrange) eines dynamischen Systems mit mehr als 2 Teilen.

Die Erklärung des Phänomens ergab sich erst, als ein Piezo-Sensor zwischen den Kugeln angebracht und dessen zeitlicher Spannungsverlauf aufgezeichnet wurde: Der ganze Vorgang bei einer anstoßenden Kugel besteht aus 4 aufeinander folgenden einzelnen Stößen von einzelnen Kugeln jeweils gleicher Masse. Bei zwei anstoßenden Kugeln aus 6 aufeinander folgenden Stößen einzelner Kugeln gleicher Masse. Zentrale Stöße von zwei Kugeln gleicher Masse, bei denen eine ruht ($v_{2}=0$), sind als Spezialfall mit Impuls- und Energieerhalt dann tatsächlich einfach zu berechnen ($v_{1}$ ist bekannt):

$mv_{1}=mv_{1}'+mv_{2}'$ und $mv_{1}^{2}/2=mv_{1}'^{2}/2+mv_{2}'^{2}/2$

$v_{1}-v_{2}'=v_{1}'$ und $v_{1}^{2}=v_{1}'^{2}+v_{2}'^{2}$

$v_{1}^{2}=(v_{1}-v_{2}')^{2}+v_{2}'^{2}$

$0=-2v_{1}v_{2}'+2v_{2}'^{2}$

Die Lösungen dieser quadratischen Gleichung sind $v_{2}'=0$ (offensichtlich ohne Stoß) und $v_{2}'=v_{1}$ (mit Stoß). Die englische Version des Artikels erklärt dies korrekt unter "simple solution". --Rischmueller (Diskussion) 10:53, 24. Jan. 2022 (CET)

Habe das jetzt geändert, um zu verhindern, dass Physiklehrer und Physiklehrerinnen dem Impuls- und Energieerhalt zu viel abverlangen ;-) --Rischmueller (Diskussion) 09:25, 25. Jan. 2022 (CET)

Warum braucht es dazu einen Piezosensor? Man kann die Kugel doch einfach statt bündig mit geringem Abstand aufhängen, dann sieht man, dass der Stoß weitergegeben wird. Datei:Kugelstoßpendel, Technische Sammlungen Dresden.ogv Ist mir da ein Irrtum unterlaufen? Polskiblues (Diskussion) 17:10, 13. Sep. 2023 (CEST)

Nein, kein Irrtum, das ist bestimmt richtig. Bündiger Kontakt ist nur der Grenzfall bei Abstand gegen Null, der ohnehin nur im Modell des idealisierten Starrkörpers überhaupt zu formulieren ist, bei wirklichen Körpern aus Atomen aber sinnlos. --Bleckneuhaus (Diskussion) 18:30, 13. Sep. 2023 (CEST)

Dann ist es aber keine "zusätzliche Annahme", wie im Artikel behauptet wird, oder? Polskiblues (Diskussion) 19:08, 13. Sep. 2023 (CEST)

Auch richtig, imho. So dürfte es der physikalischen Realität am nächsten kommen. Im Rahmen der (gewöhnlich sehr guten und eingeübten und anschaulichen) Interpretation mithilfe des idealen Starrkörpermodells muss man aber wohl diese Zusatzannahmen treffen. So tief sollten man wohl in dem Artikel nicht (sofort) gehen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:55, 13. Sep. 2023 (CEST)

Gut, bleiben wir oberflächlich. Die Faszination des Spielzeugs geht ja laienhaft davon aus, dass man sich fragt, woher weiß das andere Ende, wie viele Kugeln auf das eine Ende aufgeprallt sind? Zudem die Frage, die oben gestellt wird: warum hüpfen die Kugel gleich wieder hoch wenn man an beiden Enden welche aufprallen lässt. Beide Fragen sind aber dann anscheinend ganz ohne irgendwelche Formeln beantwortbar. Lässt man etwa zwei Kugeln los, so trifft die erste auf die Kette, löst einen Stoß aus und dieser läuft durch die Kette und bewegt schließlich die letzte Kugel. Dadurch, dass die erste auftreffende Kugel zum Stehen kommt, stößt die zweite an diese und ein zweiter Stoß läuft durch die Kette, der am anderen Ende eine zweite Kugel anhebt. Dass es so aussieht als würden beide Kugeln am anderen Enden gleichzeitig angehoben, liegt daran, dass diese zwei Stöße sehr kurz aufeinanderfolgen. Dass, wie oben geschrieben wird, die Kugel sofort wieder zurückspringen, wenn man sie auf beiden Enden aufprallen lässt, liegt ebenfalls daran, dass es zu schnell für das menschliche Auge geht, oder physikalisch gesprochen daran, dass die Schallgeschwindigkeit in Stahl sehr hoch ist und der Stoß daher kaum Zeit braucht um vom einen Ende der Kette zum anderen zu laufen. Ich bin kein Physiker und will da nichts verpfuschen, aber ich glaube diese gewöhnliche Erklärung für gewöhnliche Leute sollte schon auch einen Platz im Artikel haben. Polskiblues (Diskussion) 09:18, 14. Sep. 2023 (CEST)

Nachtrag: Ich sehe gerade, diese Erklärung steht sogar schon oben in den Kommentaren, geschrieben von Bastihitzi 10:48, 8. Mär. 2013. --Polskiblues (Diskussion) 09:37, 14. Sep. 2023 (CEST)

Deine Bescheidenheit ehrt Dich! Ich bin da nicht so bescheiden und kann das mal ungefähr so einpflegen, bei nächster Gelegenheit.--Bleckneuhaus (Diskussion) 15:32, 14. Sep. 2023 (CEST)

Nun ja, wie man sieht geht mit zuviel Bescheidenheit nie etwas weiter. Der Anfang steht eigentlich ja schon da, da vom "zuerst eintreffende Impuls" die Rede ist nur wird nicht klar unterschieden, dass dann noch ein zweiter kommt. Ob die Kugeln sich berühren dürfte gleichgültig sein, solange zwischen ihnen keine Kräfte wirken. Sie fallen einfach, durch die Aufhängung beschränkt, in parallelen Bahnen. Das ist vergleichbar einer Platte, die sich im freien Fall befindet und auf der eine Waage steht, auf der eine zweite Platte liegt. Die Waage zeigt die Masse der Platte nicht an. Ist die erste Kugel aufgeprallt, so steht sie fast sofort auch an dem Ende, an dem die zweite Kugel folgt. Der Stoß muss aber zuerst diese Kugel durchlaufen. Danke für deine Mühe. ~~~ --Polskiblues (Diskussion) 18:59, 14. Sep. 2023 (CEST)

Ich denke die Beobachter neigen dazu diesen Aufbau zu unterschätzen. Der witzige aber intuitive Effekt kommt daher, dass der zeitliche Verlauf (auch in dem verwiesenen Video) mit den Sinnesorganen nicht unmittelbar beobachtet werden kann. Somit ist dieser natürlich erst mal eine Annahme, wie ja die gesamte Physik. Es gibt wie von Euch beschrieben gute Gründe die Annahme zu treffen. Allerdings würde ich auch nicht so weit gehen zu behaupten die Berührung von Körpern sei mit allen physikalischen Eigenschaften der Grenzfall kleiner Abstände, wie man sich für den Fall geladener Gegenstände leicht überlegen kann. Ein Piezosensor kann den zeitlichen Verlauf sichtbar machen und wurde dazu regelmäßig verwendet, warum sollte der Artikel darauf verzichten dies zu erwähnen? Welche Kugel wann welche andere anstößt könnte sicher noch aufwendiger oder klarer formuliert werden, steht aber prinzipiell im Artikel. Viele Grüße, --Rischmueller (Diskussion) 00:17, 17. Sep. 2023 (CEST)

Andere (quasistabile) Bewegungsformen

Ein Pendel mit drei Kugeln kann so angeregt werden, dass die mittlere Kugel mit doppelter Pendel-Frequenz zwischen den äußeren pendelt und diese abwechselnd nach außen stößt. Das ganze sieht hübsch stabil und periodisch aus, ist aber (wg. verschiedener Frequenzen der Teile) keine Normalschwingung - aber wo kann man Literatur dazu finden, um es hier einzupflegen? Wenn jemand was wüsste, bitte melden. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:47, 14. Feb. 2022 (CET)

Einleitung besser formulieren

Vorschlag, weil mir die Einleitung hölzern und überladen (dafür, dass es um ein Spielzeug geht) vorkommt:

________________________________________________________

Ein Kugelstoßpendel (auch Kugelpendel, Newtonpendel oder Newton-Wiege) besteht aus fünf gleichen elastischen Kugeln, die dicht nebeneinander so aufgehängt sind, dass sie eine gerade Linie bilden und nur in Richtung dieser Linie schwingen können. Anfangs sind alle Kugeln in Ruhe, dann wird eine Kugel an einem Ende etwas ausgelenkt und losgelassen. Sie schwingt zurück und prallt gegen die erste der ruhenden vier Kugeln. Von denen fliegt dann, praktisch gleichzeitig mit dem Aufprall, allein die letzte Kugel am anderen Ende los, während nun die anderen vier Kugeln in Ruhe zurückbleiben. Die losgeflogene Kugel erreicht die gleiche Auslenkung wie anfänglich die zuerst ausgelenkte Kugel. Beim Zurückschwingen löst sie denselben Vorgang in entgegengesetzter Richtung aus: Sie stößt gegen die vier ruhenden Kugeln, von denen wieder allein die äußerste losfliegt. So werden abwechselnd die beiden äußeren Kugeln abgestoßen und kehren zurück, wobei die mittleren drei Kugeln zunächst praktisch in Ruhe bleiben. Allmählich entwickeln sich die Bewegungen aber zu einem gemeinsamen Pendeln aller fünf Kugeln hin, wobei die Schwingungsweite gering ist und im Laufe der Zeit weiter auf Null abnimmt.

Werden anfangs zwei Kugeln gemeinsam ausgelenkt und gleichzeitig losgelassen, treffen sie auf drei ruhende Kugeln, von denen die zwei letzten am anderen Ende abgestoßen werden, während allein die mittlere Kugel ruhig bleibt. Analog bei jeder anderen Anzahl anfänglich ausgelenkter Kugeln: Stets fliegen am anderen Ende ebenso viele Kugeln los, wie anfangs ausgelenkt, während die andere(n) praktisch in Ruhe bleiben.

Die physikalische Erklärung beruht im Wesentlichen darauf, den ganzen Vorgang als eine Folge von elastischen Stößen von je zwei Kugeln gleicher Masse darzustellen. Allein aus den Erhaltungssätzen für Impuls und kinetischer Energie ergibt sich dann das beschriebene Verhalten. Das Ausklingen ins gemeinsame Schwingen aller Kugeln wird dadurch erklärt, dass die Elastizität nicht perfekt ist, so dass die kinetische Energie allmählich für Erwärmung und Verformung verbraucht wird.

Die Vorrichtung geht auf den französischen Physiker Edme Mariotte zurück, der sie erstmals 1673 in seinem Werk Traitté de la percussion ou chocq des corps veröffentlichte. Sie verbreitete sich ab den 1960er Jahren als dekoratives Spielzeug.

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Alles weitere dann im Artikel. --Bleckneuhaus (Diskussion) 23:10, 14. Sep. 2023 (CEST) --Bleckneuhaus (Diskussion) 17:49, 15. Sep. 2023 (CEST) Mehr Physik eingefügt. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:11, 15. Sep. 2023 (CEST)

Mir ist nicht recht offensichtlich, was an Deinem Entwurf weniger überladen ist als in der aktuellen Version der Einleitung. Immerhin ist Dein Entwurf deutlich länger. Deine Formulierung erweckt bei mir den Eindruck, als strebe sie nach einer möglichst wasserdichten Darstellung. Zum Beispiel können die Kugeln "nur in Richtung dieser Linie schwingen" und "anfangs sind alle Kugeln in Ruhe".

Was mir noch auffällt:

• Die Synonyme werden in Klammern gesetzt. Das empfinde ich als Lesehemmnis.
• Bei Dir "fliegen" die Kugeln. Der Bewegungspfad wird durch das Seil vorgegeben und die Gravitation wird von ihm aufgefangen. Das ist ist für mich kein "fliegen" sondern "pendeln"

-<)kmk(>- (Diskussion) 23:30, 15. Sep. 2023 (CEST)

„eine gerade Linie bilden und nur in Richtung dieser Linie schwingen können“ halte ich für falsch. Die Kugeln schwingen auf einer Kreisbahn und nicht auf einer geraden Linie. Troubled @sset   ^{[ Talk ]}   06:48, 19. Sep. 2023 (CEST)