Le berceau de Newton est un appareil utilisé pour démontrer la conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie cinétique. Il se compose d’une série de boules identiques, généralement cinq ou sept, chacune attachée par deux cordes de longueur égale à un cadre et se touchant juste l’une l’autre. Fabriqué pour la première fois en 1967, cet appareil est un jouet de bureau populaire. L’appareil est ainsi nommé parce qu’il démontre les lois de la physique discutées dans l’ouvrage de Sir Isaac Newton en 1687, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Cependant, le physicien français du XVIIe siècle, l’abbé Mariotte, a été le premier à démontrer la loi d’impact entre les corps qui régit le mouvement d’un berceau de Newton.
Pour utiliser cet appareil, la première balle à une extrémité de l’appareil est ramassée et lâchée. Il transfère l’énergie à travers les balles du milieu avant de faire pivoter la balle à l’extrémité. Lorsque la balle descend, l’action se répète. Les boules du milieu ne bougent apparemment pas, tandis que les deux aux extrémités claquent de haut en bas. Un effet similaire peut être observé si deux ou trois balles sont ramassées et lâchées ; le même nombre de balles à l’autre extrémité se balancera de haut en bas, et toutes les balles restantes au milieu resteront immobiles.
Le berceau de Newton est couramment utilisé dans les classes de physique pour montrer que l’énergie cinétique et la quantité de mouvement sont conservées dans les collisions. Bien qu’il s’agisse d’une explication simpliste, et que les balles et câbles uniformes et les mouvements restreints dans le berceau en font un cas particulier, pas toujours applicable aux situations du monde réel, le jouet fournit un visuel utile aux étudiants et peut rendre la science amusante.
Le design original du Newton’s Cradle, commercialisé par l’acteur Simon Prebble, utilisait des billes d’acier sur un cadre en bois. Plus tard, un cadre chromé élégant est devenu la conception commune. Le plus grand berceau de Newton au monde, conçu par Chris Boden, est exposé au public à Kalamazoo, Michigan. Il est composé de sept boules de bowling de 15 kg (6.8 livres) suspendues au plafond par des câbles de 20 m (6.1 pieds) et est régulièrement utilisé pour des démonstrations scientifiques.