चंद्रमा की बूंद: क्या द्रव्यमान मुक्त-पतन की गति को बदलता है?

1 · भविष्यवाणी

चंद्रमा पर, एक 1 किलोग्राम गेंद और एक 6 किलोग्राम गेंद को एक ही ऊँचाई से, बिना वायु प्रतिरोध वाले निर्वात में एक साथ छोड़ा जाता है। गिरते ही कौन सी गति तेज़ हो जाती है?

• भारी (6 kg) गेंद की गति तेज़ होती है
• दोनों गेंदों की गति बिल्कुल समान गति से होती है
• हल्की (1 kg) गेंद की गति तेज़ होती है

2 · सेट अप

1. मून ड्रॉप प्रीसेट खोलें। दो गेंदों पर ध्यान दें: एक हल्की (1 किग्रा) और एक भारी (6 किग्रा), चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण के तहत एक साथ छोड़ी गई (g = 1.6 m/s²).
2. प्रत्येक गेंद को बारी-बारी से चुनें और प्रत्येक रन से पहले नीचे दी गई डेटा तालिका के द्रव्यमान कॉलम से मिलान करने के लिए गुण पैनल में उसका द्रव्यमान सेट करें।
3. दोनों गेंदों को छोड़ें, समय कॉलम में सूचीबद्ध बीते समय पर सिम को रोकें, और जाँच से गेंद के नीचे की ओर वेग (vy) को पढ़ें।

3 · डेटा एकत्रित करें

पंक्तियों 1 और 2 का उपयोग करके द्रव्यमान (x-अक्ष) के विरुद्ध vy (y-अक्ष) प्लॉट करें। फिर पंक्तियों 2 और 3 का उपयोग करके समय के विरुद्ध vy प्लॉट करें। प्रत्येक ग्राफ किस आकार का है, और यह आपको चंद्रमा पर मुक्त गिरावट के बारे में क्या बताता है?

4 · विश्लेषण करें

1. अपने रिकॉर्ड किए गए vy और द्रव्यमान मानों का उपयोग करके, प्रत्येक पंक्ति के लिए संवेग p = mv की गणना करें। अपना काम दिखाओ.
2. पंक्तियों 1 और 2 (समान समय, भिन्न द्रव्यमान) और पंक्तियों 2 और 3 (समान द्रव्यमान, भिन्न समय) की तुलना करें। प्रत्येक तुलना आपको क्या बताती है कि वेग समय बनाम द्रव्यमान पर कैसे निर्भर करता है?

5 · विस्तार

1. F = ma और वजन = mg का उपयोग करके समझाएं कि एक भारी गेंद चंद्रमा पर तेजी से क्यों नहीं गिरती है - भले ही गुरुत्वाकर्षण इसे अधिक बल के साथ खींचता है।
2. यदि यही प्रयोग पृथ्वी पर एक पंख और एक बॉलिंग बॉल को हवा में गिराकर किया जाता, तो क्या आपकी डेटा तालिका वैसी ही दिखती? क्यों या क्यों नहीं?

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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