Wagentje van 's Gravesande

<p>Dit ‘wagentje van ’s Gravesande’ is een typisch demonstratietoestel uit de tijd van de <em>Physique Amusante</em>. In natuurkundige kabinetten zoals die van Teylers Museum zijn veel instrumenten te vinden die de natuurwetten van Newton illustreren en veel daarvan zijn bedacht door de Leidse professor Willem Jacob ’s Gravesande (1688-1742). Soms hebben ze een dramatische twist om de interesse van een lekenpubliek te vangen, zoals dit object dat Newtons wet van behoud van traagheid demonstreert met een mooie balworp. </p><p>Het wagentje is bijna 40 centimeter lang en wordt opgewonden met een drijfveer. Bovenop staat een cup waarin ooit een ivoren balletje lag: een projectiel dat tijdens het rijden loodrecht omhoog wordt afgeschoten door een mechaniekje dat wordt ontgrendeld als het wagentje op snelheid is. </p> <p>Waar landt het balletje? Gevoelsmatig is het antwoord ‘achter de wagen op de grond’. Fout! De bal landt na een mooie parabool weer netjes in de cup. De voorwaartse snelheid van het balletje bleef na lancering onveranderd; daar verandert de toegevoegde verticale beweging van de bal niets aan. Wagen en balletje blijven dus even snel gaan. Een indrukwekkende proef door het contra-intuïtieve resultaat, die precies demonstreert wat Newtons wet voorspelt. Het lijkt toveren maar is het niet. Gewoon een kwestie van natuurkunde, maar wel magisch gedemonstreerd. </p>
Dit mahoniehouten wagentje dateert uit de achttiende eeuw. Het demonstreert een combinatie van een horizontale en een verticale beweging. Onderop het wagentje zit een veer die kan worden opgewonden waardoor het wagentje met een constante snelheid gaat rijden. Onderweg zorgt een mechaniekje ervoor dat een ivoren balletje vanuit het bakje verticaal omhoog wordt geschoten. De baan die een voorwerp na een worp beschrijft, heeft altijd de vorm van een parabool. Omdat de horizontale beweging van het wagentje ook op het balletje wordt overgebracht, landt dit na het beschrijven van een paraboolbaan weer in het bakje terug.
This mahogany trolley dates back from the eighteenth century. It demonstrates a combination of a horizontal and a vertical movement. At the bottom of the trolley is a spring that can be wounded, causing the trolley to move with a constant speed. On its way, a mechanism ensures that an ivory ball is projected vertically from the cup. After being thrown, the trajectory of an object is always parabolic. Because the horizontal movement of the trolley is also transferred to the ball, the ball will fall back into the cup after describing a parabolic trajectory.