Mechanik
Fall auf dem Mond
Beobachte alles in Zeitlupe unter schwächerer Mond-Schwerkraft fallen.
Fall auf dem Mond — interaktive Mechanik-Simulation. Beobachte alles in Zeitlupe unter schwächerer Mond-Schwerkraft fallen. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Schwerkraft auf dem Mond
Die Fallbeschleunigung hängt vom Himmelskörper ab. Auf dem Mond beträgt g etwa 1.6 m/s² — viel kleiner als auf der Erde.
Dieselben Objekte brauchen unter der schwächeren Mondschwerkraft länger zum Fallen und treffen sanfter auf. Der Vergleich der Erde- und Mond-Presets zeigt, dass g eine Eigenschaft der Gravitationsumgebung ist, nicht des Objekts.
- g_Erde ≈ 9.8 m/s²
- g_Mond ≈ 1.6 m/s²
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Auf dem Mond werden ein 1 kg-Ball und ein 6 kg-Ball gemeinsam aus derselben Höhe in einem Vakuum ohne Luftwiderstand freigesetzt. Welches beschleunigt schneller, wenn es fällt?
Vorhersagen zum Abwägen
- Der schwerere (6 kg) Ball beschleunigt schneller
- Beide Bälle beschleunigen genau gleich schnell
- Der leichtere Ball (1 kg) beschleunigt schneller
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Masse (m) (kg)
- Verstrichene Zeit (t) (s)
Was Sie messen:
- Geschwindigkeit (vy) (m/s)
- Impuls (p) (kg·m/s)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Preset „Mondtropfen“. Beachten Sie die beiden Kugeln: eine leichte (1 kg) und eine schwere (6 kg), die gemeinsam unter der Schwerkraft des Mondes freigesetzt werden (g = 1.6 m/s²).
- Wählen Sie nacheinander jeden Ball aus und stellen Sie vor jedem Lauf seine Masse im Eigenschaftenfenster so ein, dass sie mit der Spalte „Masse“ der Datentabelle unten übereinstimmt.
- Lassen Sie beide Bälle los, halten Sie die Simulation für die in der Spalte „Zeit“ angegebene Zeit an und lesen Sie die Abwärtsgeschwindigkeit (vy) des Balls von der Sonde ab.
Maßgebende Gleichung
Schwung — p = m·v
Der Impuls p = mv kombiniert die Masse und Geschwindigkeit eines Objekts zu einer einzigen Größe – obwohl die leichten und schweren Kugeln zu einem bestimmten Zeitpunkt die gleiche Fallgeschwindigkeit haben, trägt die schwerere Kugel viel mehr Impuls.
Kinetische Energie — KE = ½·m·v²
KE = ½mv² wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und direkt mit der Masse – zwei Bälle, die mit der gleichen Geschwindigkeit auf den Boden treffen, tragen also immer noch sehr unterschiedliche Mengen an kinetischer Energie, wenn ihre Massen unterschiedlich sind.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie mit Ihren notierten vy- und Massenwerten den Impuls p = mv für jede Zeile. Zeigen Sie Ihren Rechenweg.
- Vergleichen Sie die Zeilen 1 und 2 (gleiche Zeit, unterschiedliche Masse) und die Zeilen 2 und 3 (gleiche Masse, unterschiedliche Zeit). Was sagt Ihnen jeder Vergleich darüber, wie die Geschwindigkeit von der Masse im Verhältnis zur Zeit abhängt?
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Erklären Sie mit F = ma und Gewicht = mg, warum eine schwerere Kugel nicht schneller auf den Mond fällt – obwohl die Schwerkraft mit größerer Kraft an ihr zieht.
- Wenn dasselbe Experiment auf der Erde durchgeführt würde, indem eine Feder und eine Bowlingkugel durch die Luft fallen gelassen würden, würde Ihre Datentabelle dann genauso aussehen? Warum oder warum nicht?
- 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
- Willkommen beim Mondfall
- Kugel auswählen
- Abspielen drücken
- Sanfter Mondfall
- Daten öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.