Es un aparato compuesto por varias bolas idénticas de algún material rígido y pesado, usualmente son cinco bolas (o más), que cuelgan de un bastidor en forma alineada horizontal y en contacto entre sí.
Cuando ocurren choques elásticos entre cuerpos rígidos, podemos comprobar dos aspectos importantes de la física: el principio de transferencia de energía y el principio de conservación de la energía total.
¿Cómo funciona? Separamos una de las bolas de un extremo y la dejamos caer desde una altura dada para que choque contra la bola vecina. Al momento del impacto, esta bola se detiene por completo y todas las bolas intermedias se mantienen en reposo, excepto la bola del extremo opuesto que es impulsada hacia afuera del conjunto alcanzando la misma altura que la bola que se soltó inicialmente. Al caer esta bola y golpear sobre el conjunto, la primera bola vuelve a ser impulsada hacia afuera, y así continúa este proceso.
Si el ensayo se realiza usando inicialmente dos o más bolas, observaremos que la misma cantidad de bolas serán impulsadas en el extremo opuesto del conjunto, y las demás permanecerán en reposo.
Explicación.
El principio de transferencia de energía lo podemos comprobar al observar que la energía cinética de la bola con que se inicia el proceso se transfiere prácticamente sin pérdidas a través de las bolas intermedias, por choques entre cuerpos rígidos, hacia la bola del otro extremo. Esta última bola toma la energía cinética que tenia la primera bola, que está dada por la velocidad alcanzada al momento de su impacto. Si nos olvidamos de las bolas intermedias, el movimiento del aparato se asemeja al movimiento de una sola bola en las oscilaciones de un péndulo simple.
El principio de la conservación de la energía se comprueba en el hecho de que la segunda bola se eleva y alcanza, al momento de detenerse, la misma altura que la que tenía la bola inicial cuando la lanzamos.
La altura que elevamos la primera bola respecto a su posición de reposo, determina la energía inicial (potencial) que tendrá esa bola, y también la energía total de todo el conjunto. Esta energía potencial inicial se transforma completamente en energía cinética debido a la velocidad alcanzada justo al momento de golpear las bolas intermedias. En este instante la primera bola pierde toda su energía, ya que queda en estado de reposo y en su posición de equilibrio. La energía total se transfiere a través de las bolas intermedias hasta la bola del extremo opuesto, donde la convierte en energía cinética al iniciar su movimiento hacia arriba, hasta finalmente detenerse. En el momento de su detención, ha convertido completamente toda esa energía cinética en energía potencial, la misma que tenía inicialmente la primera bola ya que alcanza la misma altura.
Este fenómeno, en la práctica, va disminuyendo con el tiempo debido a la pérdida de energía que va ocurriendo en cada impacto, por transformación de una pequeña parte de la energía cinética en calor, en el choque entre las bolas, y a efectos de rozamiento.
