Mjesečev pad: mijenja li masa brzinu slobodnog pada?

1 · Predviđanje

Na Mjesecu loptica od 1 kg i loptica od 6 kg puštene su zajedno s iste visine, u vakuumu bez otpora zraka. Koja ubrzava brže dok pada?

2 · Postava

  1. Otvori postav Mjesečev pad. Zabilježi dvije loptice: laku (1 kg) i tešku (6 kg), puštene zajedno pod Mjesečevom gravitacijom (g = 1.6 m/s²).
  2. Odaberi svaku lopticu redom i postavi njezinu masu u ploči svojstava tako da odgovara stupcu Masa tablice podataka dolje prije svakog pogibanja.
  3. Pusti obje loptice, pauziraj simulaciju pri proteklom vremenu navedenom u stupcu Vrijeme i očitaj silaznu brzinu loptice (vy) sa sonde.

3 · Prikupljanje podataka

Masa (m) (kg)Proteklo vrijeme (t) (s)Brzina (vy) (m/s)Količina gibanja (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Nacrtaj vy (y-os) naspram mase (x-os) koristeći retke 1 i 2. Zatim nacrtaj vy naspram vremena koristeći retke 2 i 3. Koji je oblik svakog grafa i što ti govori o slobodnom padu na Mjesecu?

4 · Analiza

  1. Koristeći svoje zabilježene vrijednosti vy i mase, izračunaj količinu gibanja p = mv za svaki redak. Pokaži svoj rad.
  2. Usporedi retke 1 i 2 (isto vrijeme, različita masa) i retke 2 i 3 (ista masa, različito vrijeme). Što ti svaka usporedba govori o tome kako brzina ovisi o masi naspram vremena?

5 · Proširenje

  1. Objasni, koristeći F = ma i težinu = mg, zašto teža loptica ne pada brže na Mjesecu — iako gravitacija vuče jače.
  2. Kad bi se isti pokus napravio na Zemlji ispuštanjem pera i kugle za kuglanje kroz zrak, bi li tvoja tablica podataka izgledala isto? Zašto da ili ne?

Fizika iza ovog pokusa

Količina gibanja

Količina gibanja p = mv spaja masu i brzinu objekta u jednu veličinu — iako lake i teške loptice dijele istu brzinu pada u danom trenutku, teža loptica nosi mnogo veću količinu gibanja.

Kinetička energija

KE = ½mv² raste s kvadratom brzine i izravno s masom — pa dvije loptice koje udaruju o tlo istom brzinom nose vrlo različite količine kinetičke energije ako im se mase razlikuju.

← Natrag na pokus

Mehanika

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis