Frit fald: Ændrer massen, hvor hurtigt ting falder?

1 · Forudsig

Slip en let, en mellemstor og en tung kugle fra samme højde på samme tid. Hvem af dem rammer jorden først?

2 · Opsætning

  1. Åbn forudstillingen Frit fald. Du bør se tre kugler i forskellige størrelser opstillet på samme højde.
  2. Sæt højdemåleren på mellemkuglen, og kontrollér, at alle tre kugler starter i samme y-position.
  3. Kør simulationen, og brug stopuret/billedtælleren til at tage tiden på hver kugles fald.

3 · Saml data

Masse (kg)Forløbet tid (s)Faldfart (m/s)Impuls (kg·m/s)
1.001.00
3.001.00
6.001.00

Afbild faldfart (y-aksen) mod forløbet tid (x-aksen) for alle tre kugler i samme graf.

4 · Analysér

  1. Sammenlign faldfarten for den lette, den mellemste og den tunge kugle ved samme forløbne tid. Hvad lægger du mærke til?
  2. Brug dine data til at beregne accelerationen (Δfart / Δtid) for hver kugle. Hvordan sammenligner den sig med g = 9.8 m/s²?

5 · Udvid

  1. En fjer og en bowlingkugle, der slippes i rigtig luft, lander IKKE samtidig. Hvilken kraft, der mangler i denne idealiserede simulation, forårsager den forskel?
  2. Astronauter på Månen slap en hammer og en fjer, og de landede samtidig. Forklar, hvorfor Månen er et bedre sted end Jorden til at se denne demonstration med rigtige genstande.

Fysikken bag dette eksperiment

Impuls

Selvom alle tre kugler har samme faldfart på et givet tidspunkt, er deres impulser forskellige, fordi impuls skalerer med massen — derfor ville den tunge kugle gøre mere skade ved nedslaget, selvom den ikke falder hurtigere.

← Tilbage til eksperimentet

Mekanik

138 gratis printbare fysik-labark