Механика

Падане на Луната

Гледай как всичко пада забавено при по-слабата гравитация на Луната.

Падане на Луната — интерактивна симулация Механика. Гледай как всичко пада забавено при по-слабата гравитация на Луната. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.

Гравитация на Луната

Гравитационното ускорение зависи от планетата. На Луната g е около 1.6 m/s² — много по-малко, отколкото на Земята.

Същите обекти падат по-дълго и достигат земята по-мекичко под лунна гравитация. Сравняването на настройките за Земя и Луна показва, че g е свойство на гравитационната среда, а не на обекта.

• g_Earth ≈ 9.8 m/s²
• g_Moon ≈ 1.6 m/s²

Резюме на изследването

Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията

Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.

Водещ въпрос

На Луната топка 1 kg и топка 6 kg се пускат заедно от една и съща височина, във вакуум без въздушно съпротивление. Коя ускорява по-бързо, докато пада?

Предсказвания за преценка

• По-тежката (6 kg) топка ускорява по-бързо
• И двете топки ускоряват с точно еднакъв темп
• По-леката (1 kg) топка ускорява по-бързо

Роли на променливите

Какво задаваш ти:

• Маса (m) (kg)
• Изминало време (t) (s)

Какво измерваш:

• Скорост (vy) (m/s)
• Импулс (p) (kg·m/s)

Как протича изследването

1. Отвори настройката падане на Луната. Отбележи двете топки: лека (1 kg) и тежка (6 kg), пуснати заедно под гравитацията на Луната (g = 1.6 m/s²).
2. Избирай всяка топка по ред и задай масата ѝ в панела свойства, за да съответства на колоната Маса от таблицата с данни долу, преди всяко пускане.
3. Пусни и двете топки, паузирай симулацията на изминалото време, изброено в колоната Време, и прочети надолуната скорост (vy) на топката от сензора.

Управляващо уравнение

Импулс — p = m·v

Импулсът p = mv съчетава масата и скоростта на обект в една величина — макар леката и тежката топка да споделят еднаква скорост на падане в даден момент, по-тежката топка носи много повече импулс.

Кинетична енергия — KE = ½·m·v²

KE = ½mv² расте с квадрата на скоростта и право с масата — така че две топки, удрящи земята с еднаква скорост, носят много различни количества кинетична енергия, ако масите им се различават.

Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист

• С записаните си стойности vy и маса изчисли импулса p = mv за всеки ред. Покажи сметката си.
• Сравни редове 1 и 2 (също време, различна маса) и редове 2 и 3 (съща маса, различно време). Какво ти казва всяко сравнение за това как скоростта зависи от масата спрямо времето?

Къде това се появява извън лабораторията

• Обясни, с F = ma и тегло = mg, защо по-тежка топка не пада по-бързо на Луната — макар гравитацията да я дърпа с по-голяма сила.
• Ако същият експеримент се направеше на Земята, пускайки перо и топка за боулинг през въздух, щеше ли таблицата ти с данни да изглежда същата? Защо или защо не?

• AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
• AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
• IB Physics — A.1 Kinematics
• General High School Physics — Motion & kinematics
• NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
• Middle School Physical Science — Gravity between objects
• Middle School Physical Science — Stored (potential) energy

1. Добре дошъл при падането на Луната
2. Избери топката
3. Натисни Пусни
4. Меко лунно падане
5. Отвори данните
6. Справи се!

Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.

Отвори интерактивната лаборатория →

Изтегли работния лист →

Свободно падане и движение на хвърлено тяло