Mechanika
Ejtés a Holdon
Nézd, ahogy minden lassan esik a gyengébb holdi gravitáció alatt.
Ejtés a Holdon — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy minden lassan esik a gyengébb holdi gravitáció alatt. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Gravitáció a Holdon
A gravitációs gyorsulás a bolygótól függ. A Holdon g körülbelül 1.6 m/s² — jóval kisebb, mint a Földön.
Ugyanazok a testek tovább esnek és finomabban érnek talajt a holdi gravitáció alatt. A Föld- és Hold-előbeállítások összehasonlítása kiemeli, hogy a g a gravitációs környezet tulajdonsága, nem a tárgyé.
- g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- g_Moon ≈ 1.6 m/s²
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A Holdon egy 1 kg-os és egy 6 kg-os labdát egyszerre, ugyanabból a magasságból engednek el, légüres térben, légellenállás nélkül. Melyik gyorsul fel gyorsabban esés közben?
Mérlegelendő jóslatok
- A nehezebb (6 kg-os) labda gyorsul fel gyorsabban
- Mindkét labda pontosan ugyanazzal az ütemmel gyorsul fel
- A könnyebb (1 kg-os) labda gyorsul fel gyorsabban
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömeg (m) (kg)
- Eltelt idő (t) (s)
Amit mérsz:
- Sebesség (vy) (m/s)
- Impulzus (p) (kg·m/s)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a Holdra ejtés előbeállítást. Jegyezd fel a két labdát: egy könnyű (1 kg) és egy nehéz (6 kg), amelyeket egyszerre engednek el a Hold gravitációja alatt (g = 1.6 m/s²).
- Válaszd ki sorban mindkét labdát, és állítsd be a tömegét a tulajdonságok panelen úgy, hogy megfeleljen a lenti adattábla Tömeg oszlopának, minden futtatás előtt.
- Engedd el mindkét labdát, állítsd meg a szimulációt az Idő oszlopban feltüntetett eltelt időnél, és olvasd le a labda lefelé irányuló sebességét (vy) a mérőről.
Vezéregyenlet
Impulzus — p = m·v
A p = mv impulzus egy objektum tömegét és sebességét egyetlen mennyiségbe vonja össze — bár a könnyű és a nehéz labda azonos esési sebességgel mozog egy adott időpontban, a nehezebb labda sokkal nagyobb impulzussal mozog.
Mozgási energia — KE = ½·m·v²
A KE = ½mv² a sebesség négyzetével és közvetlenül a tömeggel nő — tehát két, azonos sebességgel földet érő labda nagyon különböző mozgási energiát hordoz, ha a tömegük eltér.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- A rögzített vy és tömegértékekkel számítsd ki minden sorhoz a p = mv impulzust. Mutasd meg a számítást.
- Hasonlítsd össze az 1. és 2. sort (azonos idő, más tömeg) valamint a 2. és 3. sort (azonos tömeg, más idő). Mit mond mindegyik összehasonítás arról, hogyan függ a sebesség a tömegtől és az időtől?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Magyarázd meg az F = ma és a súly = mg segítségével, miért nem esik gyorsabban egy nehezebb labda a Holdon — noha a gravitáció nagyobb erővel húzza.
- Ha ugyanez a kísérlet a Földön készülne, úgy hogy egy tollat és egy tekegolyót ejtünk a levegőn át, ugyanolyan lenne az adattáblád? Miért vagy miért nem?
- 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
- Üdv a Hold-esésnél
- Válaszd ki a labdát
- Nyomd meg az Indítást
- Szelíd holdi esés
- Nyisd meg az adatokat
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.