Langemine Kuul: kas mass muudab vaba langemise kiirust?

1 · Ennusta

Kuul lastakse 1 kg pall ja 6 kg pall üheaegselt sama kõrguselt vabaks vaakumis, ilma õhutakistuseta. Kumb kiireneb langedes kiiremini?

2 · Seadista

  1. Ava langemise Kuul eelseadistus. Pane tähele kaks palli: kerge (1 kg) ja raske (6 kg), lastud üheaegselt vabaks Kuu gravitatsioonis (g = 1,6 m/s²).
  2. Vali kumbki pall kordamööda ja sea tema mass Omaduste paneelil vastavaks allpool oleva andmetabeli veeruga Mass enne iga jooksutust.
  3. Vabasta mõlemad pallid, peata simulatsioon Aja veergu märgitud möödunud ajal ja loe sondilt palli langemiskiirus (vy).

3 · Kogu andmeid

Mass (m) (kg)Möödunud aeg (t) (s)Kiirus (vy) (m/s)Impulss (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Joonista ridadega 1 ja 2 vy (y-telg) massi (x-telg) suhtes. Seejärel joonista ridadega 2 ja 3 vy aja suhtes. Missugune kuju on kummalgi graafikul ja mida see ütleb vaba langemise kohta Kuul?

4 · Analüüsi

  1. Arvuta kirja pandud vy- ja massiväärtustega igas reas impulss p = mv. Näita oma arvutus.
  2. Võrdle ridu 1 ja 2 (sama aeg, erinev mass) ning ridu 2 ja 3 (sama mass, erinev aeg). Mida kumbki võrdlus ütleb selle kohta, kuidas kiirus sõltub massist versus ajast?

5 · Laienda

  1. Selgita F = ma ja raskus = mg abil, miks raskem pall Kuul kiiremini ei lange — kuigi gravitatsioon tõmbab teda suurema jõuga.
  2. Kui sama eksperiment tehtaks Maal, lastes sulg ja keeglipalli õhu sees langeda, kas sinu andmetabel näeks siis sama välja? Miks või miks mitte?

Selle eksperimendi füüsika

Impulss

Impulss p = mv ühendab keha massi ja kiiruse üheks suuruseks — kuigi kerge ja raske pall jagavad antud hetkel sama langemiskiirust, kannab raskem pall palju suuremat impulsit.

Kineetiline energia

KE = ½mv² kasvab kiiruse ruuduga ja otse massiga — seega kaks palli, mis tabavad maad sama kiirusega, kannavad ikkagi väga erineva hulga kineetilist energiat, kui nende massid erinevad.

← Tagasi eksperimendi juurde

Mehhaanika

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte