역학
달에서의 낙하
약한 달 중력에서 모든 것이 슬로 모션으로 떨어지는 것을 관찰하세요.
달에서의 낙하 — 인터랙티브 역학 시뮬레이션. 약한 달 중력에서 모든 것이 슬로 모션으로 떨어지는 것을 관찰하세요. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
달 위의 중력
중력 가속도는 행성에 따라 달라집니다. 달에서는 g가 약 1.6 m/s²로 지구보다 훨씬 작습니다.
같은 물체도 달 중력에서는 더 오래 떨어지고 더 부드럽게 착지합니다. 지구와 달 프리셋을 비교하면 g가 물체가 아니라 중력 환경의 성질임을 알 수 있습니다.
- g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- g_Moon ≈ 1.6 m/s²
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
달에서는 공기 저항이 없는 진공 상태에서 같은 높이에서 1kg의 공과 6kg의 공이 함께 방출됩니다. 넘어질수록 속도가 빨라지는 것은 어느 것입니까?
검토할 예측
- 더 무거운(6kg) 공의 속도는 더 빨라집니다.
- 두 공의 속도는 정확히 같은 속도로 빨라집니다.
- 1kg의 가벼운 공일수록 속도가 빨라집니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 질량(m) (kg)
- 경과 시간(t) (s)
측정하는 것:
- 속도(vy) (m/s)
- 모멘텀(p) (kg·m/s)
실험 진행 방법
- Moon Drop 사전 설정을 엽니다. 달의 중력(g = 1.6m/s²) 하에서 함께 방출되는 두 개의 공, 즉 가벼운 공(1kg)과 무거운 공(6kg)에 주목하십시오.
- 각 공을 차례로 선택하고 각 실행 전 아래 데이터 테이블의 질량 열과 일치하도록 속성 패널에서 질량을 설정합니다.
- 두 공을 모두 놓고 시간 열에 나열된 경과 시간에 시뮬레이션을 일시 중지한 다음 프로브에서 공의 하향 속도(vy)를 읽습니다.
지배방정식
기세 — p = m·v
운동량 p = mv는 물체의 질량과 속도를 단일 수량으로 결합합니다. 주어진 시간에 가벼운 공과 무거운 공이 동일한 낙하 속도를 공유하더라도 무거운 공은 훨씬 더 많은 운동량을 전달합니다.
운동에너지 — KE = ½·m·v²
KE = ½mv²는 속도의 제곱과 질량에 따라 직접적으로 증가합니다. 따라서 동일한 속도로 땅에 떨어지는 두 개의 공은 질량이 다를 경우 여전히 매우 다른 양의 운동 에너지를 전달합니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 기록된 vy 및 질량 값을 사용하여 각 행의 운동량 p = mv를 계산합니다. 당신의 작품을 보여주세요.
- 1행과 2행(동일한 질량, 다른 질량)과 2행과 3행(같은 질량, 다른 시간)을 비교합니다. 각 비교를 통해 속도가 질량 대 시간에 따라 어떻게 달라지는지 알 수 있습니까?
실험 밖에서의 활용
- F = ma 및 무게 = mg을 사용하여 중력이 더 많은 힘으로 공을 끌어당긴다 하더라도 더 무거운 공이 달에 더 빨리 떨어지지 않는 이유를 설명하십시오.
- 깃털과 볼링공을 공중에 떨어뜨리는 동일한 실험이 지구에서 수행된다면 데이터 테이블도 똑같이 보일까요? 왜 아니면 안되나요?
- 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
- 달에서의 낙하에 오신 것을 환영합니다
- 공 선택
- 재생을 누르세요
- 부드러운 달 낙하
- 데이터 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.