Mechanika
Volný pád
Sleduj, jak všechna závaží padají pod gravitací stejným tempem.
Volný pád — interaktivní simulace Mechanika. Sleduj, jak všechna závaží padají pod gravitací stejným tempem. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Volný pád
V homogenním gravitačním poli bez odporu vzduchu padají všechna tělesa stejným zrychlením g bez ohledu na hmotnost.
Galileův postřeh: hmotnost se ve F = ma vykrátí, když jedinou silou je tíha. Lehká a těžká tělesa puštěná společně dopadnou v této idealizované scéně společně.
- y = y₀ + v₀t + ½gt²
- a = g (stejné pro všechny hmotnosti)
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Upusť lehký, střední a těžký míček ze stejné výšky ve stejný okamžik. Který dopadne na zem první?
Predikce k zvážení
- Těžší míček padá rychleji a dopadne první.
- Všechny tři padají stejným tempem a dopadnou společně.
- Lehčí míček padá rychleji a dopadne první.
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost (kg)
- Uplynulý čas (s)
Co měříš:
- Rychlost pádu (m/s)
- Hybnost (kg·m/s)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu volného pádu. Měl bys vidět tři míčky různých velikostí seřazené ve stejné výšce.
- Připoj sondu výšky ke střednímu míčku a ověř, že všechny tři míčky začínají ve stejné y-pozici.
- Spusť simulaci a použij stopky/počítadlo snímků k časování pádu každého míčku.
Řídící rovnice
Hybnost — p = m·v
I když všechny tři míčky sdílejí ve stejném čase stejnou rychlost pádu, jejich hybnosti se liší, protože hybnost roste s hmotností — proto by těžký míček způsobil při dopadu větší škodu, i když nepadá rychleji.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Porovnej rychlosti pádu lehkého, středního a těžkého míčku ve stejném uplynulém čase. Co si všímáš?
- Použij svá data a spočti zrychlení (Δrychlost / Δčas) pro každý míček. Jak se srovnává s g = 9.8 m/s²?
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Péro a kuželka na bowling puštěné ve skutečném vzduchu nedopadnou společně. Jaká síla, chybějící v této idealizované simulaci, způsobuje ten rozdíl?
- Astronauti na Měsíci pustili kladivo a pero a dopadly společně. Vysvětli, proč je Měsíc lepším místem než Země pro tuto demonstraci se skutečnými předměty.
- 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 — Stored (potential) energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Který dopadne první?
- Otestuj hmotnost
- Zachyť pád
- Přečti graf
- Vysvětli svá data
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →