Mēness kritiens: vai masa maina brīvā kritiena ātrumu?

1 · Prognozē

Uz Mēness 1 kg bumba un 6 kg bumba tiek laistas kopā no viena augstuma vakuumā bez gaisa pretestības. Kura paātrinās ātrāk, krītot?

2 · Iestati

  1. Atver Mēness kritiena eksperimentu. Ievēro divas bumbas: vieglu (1 kg) un smagu (6 kg), laistas kopā Mēness gravitācijā (g = 1.6 m/s²).
  2. Atlasīts pēc kārtas katru bumbu un iestati tās masu īpašību panelī, lai tā atbilstu zemāk esošās datu tabulas Masas kolonnai pirms katra palaišanas.
  3. Atlaid abas bumbas, pauzē simulāciju pie Laika kolonnā uzskaitītā pagājušā laika un nolasi bumbas lejupvērsto ātrumu (vy) no zondes.

3 · Vāc datus

Masa (m) (kg)Pagājušais laiks (t) (s)Ātrums (vy) (m/s)Kustības daudzums (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Zīmē vy (y ass) pret masu (x ass), izmantojot 1. un 2. rindu. Tad zīmē vy pret laiku, izmantojot 2. un 3. rindu. Kādu formu katrs grafiks ir, un ko tas saka par brīvo kritienu uz Mēness?

4 · Analizē

  1. Izmantojot savus ierakstītos vy un masas lielumus, izrēķini kustības daudzumu p = mv katrai rindai. Parādi savu aprēķinu.
  2. Salīdzini 1. un 2. rindu (vienāds laiks, atšķirīga masa) un 2. un 3. rindu (vienāda masa, atšķirīgs laiks). Ko katrs salīdzinājums saka par to, kā ātrums atkarīgs no masas pret laiku?

5 · Paplašina

  1. Izskaidro, izmantojot F = ma un svars = mg, kāpēc smagāka bumba nekrīt ātrāk uz Mēness — kaut gravitācija to velk ar lielāku spēku.
  2. Ja šo pašu eksperimentu darītu uz Zemes, metot spalvu un boulinga bumbu caur gaisu, vai tava datu tabula izskatītos tā pati? Kāpēc jā vai nē?

Fizika aiz šī eksperimenta

Kustības daudzums

Kustības daudzums p = mv apvieno ķermeņa masu un ātrumu vienā lielumā — kaut vieglā un smagā bumba dalās ar vienu krišanas ātrumu dotajā laikā, smagākā bumba nes daudz vairāk kustības daudzuma.

Kinētiskā enerģija

KE = ½mv² aug ar ātruma kvadrātu un tieši ar masu — tāpēc divas bumbas, kas trāpa zemi ar vienādu ātrumu, tomēr nes ļoti atšķirīgus kinētiskās enerģijas daudzumus, ja to masas atšķiras.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Mehānika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas