月面落下：質量は自由落下速度を変えるか

1 · 予測

月面で1 kgと6 kgの球を真空中の同じ高さから同時に放します。落下中、どちらが速く加速しますか？

• 重い（6 kg）球が速く加速します
• 両方が全く同じ割合で加速します
• 軽い（1 kg）球が速く加速します

2 · 準備

1. Moon Drop プリセットを開きます。軽い球（1 kg）と重い球（6 kg）が月の重力（g = 1.6 m/s²）で同時に放されます。
2. 各球を順に選択し、各実行前に下の表の Mass 列に合う質量を設定します。
3. 両方を放し、Time 列の経過時間で一時停止し、プローブから球の下向き速度 (vy) を読み取ります。

3 · データ収集

1・2行を使って vy（縦軸）を質量（横軸）に対してプロットし、2・3行を使って vy を時間に対してプロットします。各グラフの形と月面自由落下の意味を説明します。

4 · 分析

1. 記録した vy と質量から各行の運動量 p = mv を計算し、計算過程を示します。
2. 1・2行（同じ時間で質量が異なる）と2・3行（同じ質量で時間が異なる）を比較し、速度が質量と時間にどう依存するかを説明します。

5 · 発展

1. F = ma と 重さ = mg を用いて、重い球により大きな重力が働くにもかかわらず、月で速く落ちない理由を説明しなさい。
2. 同じ実験を地球で羽根とボウリング球を空気中に落として行うと、表は同じになりますか？理由を述べます。

この実験の物理

← 実験に戻る