Mekanikk
Fritt fall
Se hver masse falle like raskt under tyngdekraften.
Fritt fall — interaktiv Mekanikk-simulering. Se hver masse falle like raskt under tyngdekraften. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Fritt fall
I ensformig tyngdekraft uten luftmotstand faller alle objekter med samme akselerasjon g uavhengig av masse.
Galileos innsikt: massen forkortes bort i F = ma når den eneste kraften er tyngden. Lette og tunge objekter sluppet sammen treffer bakken sammen i denne idealiserte scenen.
- y = y₀ + v₀t + ½gt²
- a = g (lik for alle masser)
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
Slipp en lett, en middels og en tung kule fra samme høyde samtidig. Hvilken av dem treffer bakken først?
Prediksjoner å veie
- Den tyngre kulen faller raskere og lander først.
- Alle tre faller i samme takt og lander sammen.
- Den lettere kulen faller raskere og lander først.
Variabelroller
Hva du setter:
- Masse (kg)
- Forløpt tid (s)
Hva du måler:
- Fallfart (m/s)
- Bevegelsesmengde (kg·m/s)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne fritt-fall-forhåndsinnstillingen. Du bør se tre kuler av forskjellige størrelser på linje ved samme høyde.
- Fest høydesonden til den midtre kulen og bekreft at alle tre kulene starter på samme y-posisjon.
- Kjør simuleringen og bruk stoppeklokken/bildetelleren til å ta tiden på hver kulens fall.
Styrende likning
Bevegelsesmengde — p = m·v
Selv om alle tre kulene deler samme fallhastighet ved et gitt tidspunkt, skiller bevegelsesmengdene deres seg fordi bevegelsesmengden skalerer med massen — derfor ville den tunge kulen gjøre mer skade ved treff, til tross for at den ikke faller raskere.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- Sammenlign fallfartene til den lette, den middels og den tunge kulen ved samme forløpte tid. Hva legger du merke til?
- Med dataene dine, beregn akselerasjonen (Δfart / Δtid) for hver kule. Hvordan sammenligner den seg med g = 9,8 m/s²?
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- En fjær og en bowlingkule sluppet i ekte luft lander IKKE sammen. Hvilken kraft, som mangler i denne idealiserte simuleringen, forårsaker den forskjellen?
- Astronauter på Månen slapp en hammer og en fjær, og de landet sammen. Forklar hvorfor Månen er et bedre sted enn Jorden å se denne demonstrasjonen med ekte objekter.
- 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 — Stored (potential) energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Hvilken lander først?
- Test massen
- Registrer fallet
- Les grafen
- Forklar bevisene dine
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Fritt fall og prosjektilbevegelse