Pád na Měsíci: mění hmotnost rychlost volného pádu?

1 · Predikuj

Na Měsíci jsou míček 1 kg a míček 6 kg puštěny společně ze stejné výšky, ve vakuu bez odporu vzduchu. Který zrychluje při pádu rychleji?

2 · Sestavení

  1. Otevři předvolbu Pád na Měsíci. Poznamenej dva míčky: lehký (1 kg) a těžký (6 kg), puštěné společně pod gravitací Měsíce (g = 1.6 m/s²).
  2. Vyber postupně každý míček a nastav jeho hmotnost v panelu vlastností podle sloupce Hmotnost datové tabulky níže před každým během.
  3. pusť oba míčky, pozastav simulaci v uplynulém čase uvedeném ve sloupci Čas a odečti svislou rychlost míčku (vy) ze sondy.

3 · Sbírej data

Hmotnost (m) (kg)Uplynulý čas (t) (s)Rychlost (vy) (m/s)Hybnost (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Vynes vy (osa y) proti hmotnosti (osa x) pomocí řádků 1 a 2. Pak vynes vy proti času pomocí řádků 2 a 3. Jaký tvar má každý graf a co ti říká o volném pádu na Měsíci?

4 · Analyzuj

  1. Použij zaznamenané hodnoty vy a hmotnosti a spočti hybnost p = mv pro každý řádek. Ukaž svůj postup.
  2. Porovnej řádky 1 a 2 (stejný čas, různá hmotnost) a řádky 2 a 3 (stejná hmotnost, různý čas). Co ti každé srovnání říká o tom, jak rychlost závisí na hmotnosti versus čase?

5 · Rozšiř

  1. Vysvětli pomocí F = ma a tíhy = mg, proč těžší míček na Měsíci nepada rychleji — i když na něj gravitace táhne větší silou.
  2. Kdyby se tentýž experiment dělal na Zemi puštěním pera a koule na bowling vzduchem, vypadala by tvá tabulka stejně? Proč, nebo proč ne?

Fyzika za tímto experimentem

Hybnost

Hybnost p = mv spojuje hmotnost a rychlost objektu do jediné veličiny — i když lehký a těžký míček sdílejí ve stejném čase stejnou rychlost pádu, těžší míček nese mnohem víc hybnosti.

Kinetická energie

KE = ½mv² roste s druhou mocninou rychlosti a přímo s hmotností — takže dva míčky dopadající na zem stejnou rychlostí nesou velmi různá množství kinetické energie, liší-li se jejich hmotnosti.

← Zpět na experiment

Mechanika

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky