La cuna de Newton

Soon you’ll attain the stability you strive for
In the only way that it’s granted
In a place among the fossils of our time.

Crown of creation, Jefferson Airplane

 

Uno de los dipositivos que a veces vemos en las mesas de los despachos consiste en una colección de péndulos (habitualmente cinco esferas) suspendidos de dos barras. Cuando movemos uno de los péndulos en los dos extremos y lo lanzamos contra el resto, el empuje se transmite a través de las tres esferas fijas de manera que la quinta se balancea hacia delante. Lo que poca gente conoce es que este dispositivo se llama la cuna de Newton (Newton cradle, en inglés).

La explicación de este movimiento descansa en la propiedad del sistema de conservación del momento. El momento que lleva la bola que dejamos caer se transmite a la última. Suponemos, claro está, que no hay pérdidas debidas a la fricción, con lo que el sistema repetirá indefinidamente el movimiento.

El choque entre dos o más cuerpos es elástico cuando se conserva la energía cinética total del sistema de cuerpos durante la interacción. Durante la misma, la cantidad de movimiento (el momento, producto de la masa del cuerpo por la velocidad) también se conserva, siguiendo las leyes de Newton.

Sir Isaac Newton

Las bolas suelen ser de acero, para evitar deformaciones que llevarían a perder energía, y además son elásticas (se pueden suponer perfectamente elásticas).

Aunque este tipo de dispositivos (las variaciones son muchas) parezcan más un juguete que un experimento mecánico de gran profundidad académica, los choques elásticos e inelásticos son de gran importancia por sus aplicaciones a la ingeniería. Yo mismo he escrito algunos artículos usando la mecánica geométrica para estudiar tanto choques como problemas de impacto cuando tenemos ligaduras no holónomas (pensemos por ejemplo en un disco rodando o una bola que choca con una pared y queremos estudiar que pasará tras el impacto).

Una pregunta inmediata es la razón del nombre. Digamos que este dispositivo de denomina también como péndulo de Newton, bolas de Newton, balancín de Newton o clicker de bolas ejecutivo (ya que el dispositivo hace un clic cada vez que las bolas chocan, lo que hacen repetidamente a un ritmo constante).

Este tipo de colisiones fue estudiado por el matemático holandés Christiaan Huygens, en su obra De Motu Corporum ex Percussione (Sobre el movimiento de los cuerpos por colisión), publicada póstumamente en 1703. En esa obra, Huygens estudia la colisión de dos péndulos, aunque es el francés Abbé Mariotte quien prueba la ley de impacto. Newton era conocedor de estos trabajos.

Simon Prebble

Parece ser que a principios de 1967, un actor y narrador de libros inglés, Simon Prebble, acuñó el nombre de «cuna de Newton» para la versión de madera fabricada por su empresa, Scientific Demonstrations Ltd. Prebble buscaba formas de ganar dinero extra y su modelo de madera le recordaba la forma de una “cuna para un gato”; lo de Newton fue un homenaje a Sir Isaac Newton, ya que el juguete cumplía perfectamente sus leyes del movimiento. La cadena de grandes almacenes Harrods recibió su primera producción, y fue un éxito inmediato. Prebble también construyó una versión de tamaño gigante para promocionarla, pero fue desmontada después de que una de las bolas oscilantes dejara inconsciente a un niño. Algunos autores discrepan de este origen y se lo atribuyen al mismo Edmé Mariotte.

Posteriormente, el escultor (y futuro director de cine) Richard Loncraine creó un diseño cromado que llamó Ballrace y que vendía en una tienda de Carnaby Street. Digamos que Prebble no fue capaz de patentar su diseño con el argumento de que no mejoraba los resultados de Newton. Aquí podemos encontrar diseños de este y otros artefactos.

Richard Loncraine

La cuna de Newton se ha usado en muchos momentos como elemento decorativo en cine y televisión. Como curiosidad final, digamos que el grupo de rock Jefferson Airplane utilizó la cuna en el álbum de 1968 Crown of Creation como dispositivo rítmico para crear polirritmias en un tema instrumental.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=uOrb0G0tw08[/youtube]

__________

Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, Real Academia Galega de Ciencias).

Compartir:

Entradas relacionadas

343 comentarios

  5. Listen up travelers Sick of all the hidden charges and bait-and-switch tricks Wasted tons of cash on garbage The only rental spot that actually keeps their promises — luxury car rental miami with premium fleet Drop-off and pick-up effortless Anyway, save it for your next trip — luxury car rental miami florida https://www.pinterest.com/pin/1092122978527737203 Stick with the professionals Send this to anyone planning a Miami trip in style

  7. Самара, всем привет Близкий человек уже несколько дней в запое Родственники не знают что делать Нужна срочная помощь на дому Короче, только это реально спасло — вывести из запоя на дому анонимно Сняли ломку и стабилизировали состояние В общем, не потеряйте контакты — выведение запоя на дому цена https://kodirovanie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-samara.ru Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  13. Здорова, народ Близкий человек уже несколько дней в запое Соседи стучат в стену Нужен врач прямо сейчас Короче, единственный кто реально помог — нарколога на дом по вызову Через пару часов человек пришёл в себя В общем, вся инфа по ссылке — вызвать врача нарколога на дом срочно https://kodirovanie.narkolog-na-dom-voronezh15.ru Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  14. Люди помогите советом Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, врач приехал и поставил систему — помощь нарколога на дому эффективно Дал рекомендации и успокоил семью В общем, телефон и цены тут — экстренная наркологическая помощь на дому экстренная наркологическая помощь на дому Нарколог на дом — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  16. Listen up car lovers Others tack on hidden fees you don’t find out about until you return the keys Almost gave up on the whole luxury rental thing Finally found a company that actually delivers — luxury car rental in miami with zero surprises Pickup and dropoff hassle-free Anyway, save it for your Florida trip — luxury car rental south beach miami https://www.pinterest.com/pin/1092122978537928666 Go with the ones who actually care Share this with anyone heading to Miami in style

  22. Самара, всем привет Брат снова сорвался Жена в истерике В больницу тащить страшно Короче, врачи приехали и поставили систему — вывод из запоя на дому самара с гарантией Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, не потеряйте контакты — вывод из запоя на дому вывод из запоя на дому Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  23. Слушайте кто знает Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, только это реально спасло — вывод из запоя на дому нижний с гарантией Приехали через 40 минут В общем, вся инфа по ссылке — вывод из запоя на дому недорого вывод из запоя на дому недорого Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  30. Люди помогите советом Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Нужна срочная помощь на дому Короче, только это реально спасло — вывод из запоя на дому в Санкт-Петербурге недорого Через пару часов человек пришёл в себя В общем, жмите чтобы сохранить — выведение из запоя на дому спб цены https://kapelnicza.vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-xyt.ru Вывод из запоя на дому — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  36. Слушайте кто знает Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Нужен врач прямо сейчас Короче, единственный кто реально помог — наркологическая помощь на дому круглосуточно качественно Осмотрел и поставил капельницу В общем, телефон и цены тут — вызов врача нарколога на дом недорого https://czena.narkolog-na-dom-voronezh-14.ru Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  44. Great piece on the Newton cradle—clear, historical, and a nice reminder that a “toy” can open the door to real mechanics. I especially liked the way the post connects conservation of momentum, elastic collisions, and the broader engineering applications beyond the desk gadget itself. If you enjoy that kind of blend of science, history, and elegant design, you might also like exploring Witch Hat Atelier Spell Maker for a different kind of creative system-building.

Deja un comentario