Moon Drop: Bago Ba ng Mass ang Bilis ng Free Fall?
1 · Humula
Sa Moon, ang 1 kg na bola at 6 kg na bola ay sabay na binitawan mula sa parehong taas, sa vacuum na walang air resistance. Alin ang mas mabilis humihigit habang bumabagsak?
- Mas mabilis humihigit ang mabigat (6 kg) na bola
- Parehong bilis ang dalawang bola sa paghigit
- Mas mabilis humihigit ang magaan (1 kg) na bola
2 · Mag-set Up
- Buksan ang Moon Drop preset. Tandaan ang dalawang bola: magaan (1 kg) at mabigat (6 kg), sabay na binitawan sa ilalim ng gravity ng Moon (g = 1.6 m/s²).
- Piliin ang bawat bola sa pagkakasunod at itakda ang mass sa properties panel ayon sa column na Mass ng data table sa ibaba bago ang bawat run.
- Bitawan ang dalawang bola, i-pause ang sim sa oras na nakatala sa column na Oras, at basahin ang pababang velocity (vy) ng bola mula sa probe.
3 · Mangulekta ng Data
| Mass (m) (kg) | Nakaraang Oras (t) (s) | Velocity (vy) (m/s) | Momentum (p) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 2.00 |
I-plot ang vy (y-axis) laban sa mass (x-axis) gamit ang mga hilera 1 at 2. Pagkatapos ay i-plot ang vy laban sa oras gamit ang mga hilera 2 at 3. Anong hugis ang bawat graph, at ano ang sinasabi nito tungkol sa free fall sa Moon?
4 · Mag-analisa
- Gamit ang naitala mong vy at mass value, kalkulahin ang momentum p = mv para sa bawat hilera. Ipakita ang solution mo.
- Ihambing ang mga hilera 1 at 2 (parehong oras, magkaibang mass) at mga hilera 2 at 3 (parehong mass, magkaibang oras). Ano sinasabi ng bawat paghahambing tungkol sa pagkadepende ng velocity sa mass kumpara sa oras?
5 · Palawakin
- Ipaliwanag, gamit ang F = ma at bigat = mg, kung bakit hindi bumabagsak nang mas mabilis ang mabigat na bola sa Moon — kahit hilaan ito ng gravity nang mas malakas.
- Kung ginawa ang experiment na ito sa Earth gamit ang balahibo at bowling ball sa hangin, magiging pareho ba ang itsura ng data table mo? Bakit?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Momentum
Ang momentum p = mv ay pinagsasama ang mass at velocity ng bagay sa iisang quantity — kahit pareho ang bilis ng pagkahulog ng magaan at mabigat na bola sa isang takdang oras, mas maraming momentum ang dala ng mabigat na bola.
Kinetic Energy
Ang KE = ½mv² ay lumalaki kasama ng square ng bilis at direkta sa mass — kaya ang dalawang bolang parehong bilis sa paglapag sa lupa ay magdadala pa rin ng napakagkaibang kinetic energy kung magkaiba ang mass nila.