Jatuh Qamari: Adakah Jisim Mengubah Laju Jatuh Bebas?

1 · Ramal

Di Bulan, bola 1 kg dan bola 6 kg dilepaskan bersama daripada ketinggian sama, dalam vakum tanpa rintangan udara. Yang mana memecut lebih pantas ketika jatuh?

2 · Susun

  1. Buka praset Jatuh Qamari. Perhatikan dua bola: satu ringan (1 kg) dan satu berat (6 kg), dilepaskan bersama di bawah graviti Bulan (g = 1.6 m/s²).
  2. Pilih setiap bola bergilir dan tetapkan jisimnya dalam panel sifat untuk sepadan dengan kolum Jisim jadual data di bawah sebelum setiap larian.
  3. Lepaskan kedua-dua bola, jeda simulasi pada masa berlalu yang tersenarai dalam kolum Masa, dan baca halaju ke bawah bola (vy) daripada prob.

3 · Kumpul Data

Jisim (m) (kg)Masa Berlalu (t) (s)Halaju (vy) (m/s)Momentum (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Plot vy (paksi-y) melawan jisim (paksi-x) menggunakan baris 1 dan 2. Kemudian plot vy melawan masa menggunakan baris 2 dan 3. Apa bentuk setiap graf, dan apa yang ia beritahu anda tentang jatuh bebas di Bulan?

4 · Analisis

  1. Menggunakan nilai vy dan jisim yang anda rekod, kira momentum p = mv bagi setiap baris. Tunjukkan kerja anda.
  2. Bandingkan baris 1 dan 2 (masa sama, jisim berbeza) serta baris 2 dan 3 (jisim sama, masa berbeza). Apa yang setiap perbandingan beritahu anda tentang bagaimana halaju bergantung pada jisim lwn. masa?

5 · Lanjutkan

  1. Terangkan, menggunakan F = ma dan berat = mg, mengapa bola lebih berat tidak jatuh lebih pantas di Bulan -- walaupun graviti menariknya dengan daya lebih besar.
  2. Jika eksperimen yang sama dibuat di Bumi dengan menjatuhkan bulu pelepah dan bola boling melalui udara, adakah jadual data anda kelihatan sama? Mengapa ya atau tidak?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

Momentum

Momentum p = mv menggabungkan jisim dan halaju objek menjadi satu kuantiti -- walaupun bola ringan dan berat berkongsi laju jatuh sama pada masa tertentu, bola lebih berat membawa jauh lebih banyak momentum.

Tenaga Kinetik

KE = ½mv² membesar dengan kuasa dua laju dan terus dengan jisim -- jadi dua bola yang menghentam tanah pada laju sama masih membawa jumlah tenaga kinetik sangat berbeza jika jisim mereka berbeza.

← Kembali ke eksperimen

Mekanik

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma