Mekanikk
Fall på Månen
Se alt falle i sakte film under svakere månetyngdekraft.
Fall på Månen — interaktiv Mekanikk-simulering. Se alt falle i sakte film under svakere månetyngdekraft. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Tyngdekraft på Månen
Gravitasjonsakselerasjonen avhenger av planeten. På Månen er g omtrent 1,6 m/s² — mye mindre enn på Jorden.
De samme objektene bruker lenger tid på å falle og treffer bakken mer skånsomt under månetyngdekraft. Å sammenligne Jord- og Måne-forhåndsinnstillingene fremhever at g er en egenskap ved det gravitasjonelle miljøet, ikke objektet.
- g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- g_Moon ≈ 1.6 m/s²
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
På Månen slippes en kule på 1 kg og en kule på 6 kg sammen fra samme høyde, i vakuum uten luftmotstand. Hvilken av dem øker farten raskere mens den faller?
Prediksjoner å veie
- Den tyngre (6 kg) kulen øker farten raskere
- Begge kulene øker farten i nøyaktig samme takt
- Den lettere (1 kg) kulen øker farten raskere
Variabelroller
Hva du setter:
- Masse (m) (kg)
- Forløpt tid (t) (s)
Hva du måler:
- Hastighet (vy) (m/s)
- Bevegelsesmengde (p) (kg·m/s)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne Månefall-forhåndsinnstillingen. Noter de to kulene: en lett (1 kg) og en tung (6 kg), sluppet sammen under Månens tyngdekraft (g = 1,6 m/s²).
- Velg hver kule i tur og sett massen dens i egenskapspanelet til å matche massekolonnen i datatabellen under før hver kjøring.
- Slipp begge kulene, pause simuleringen ved den forløpte tiden oppgitt i tidskolonnen, og avles kulens nedadrettede hastighet (vy) fra sonden.
Styrende likning
Bevegelsesmengde — p = m·v
Bevegelsesmengde p = mv kombinerer et objekts masse og hastighet til én størrelse — selv om den lette og den tunge kulen deler samme fallhastighet ved et gitt tidspunkt, bærer den tyngre kulen mye mer bevegelsesmengde.
Kinetisk energi — KE = ½·m·v²
KE = ½mv² vokser med kvadratet av farten og direkte med massen — så to kuler som treffer bakken med samme fart bærer fortsatt svært forskjellige mengder kinetisk energi hvis massene deres skiller seg.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- Med dine registrerte vy- og masseverdier, beregn bevegelsesmengden p = mv for hver rad. Vis arbeidet ditt.
- Sammenlign rad 1 og 2 (samme tid, forskjellig masse) og rad 2 og 3 (samme masse, forskjellig tid). Hva forteller hver sammenligning deg om hvordan hastigheten avhenger av masse kontra tid?
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- Forklar, med F = ma og tyngde = mg, hvorfor en tyngre kule ikke faller raskere på Månen — selv om tyngdekraften trekker i den med mer kraft.
- Hvis det samme eksperimentet ble gjort på Jorden ved å slippe en fjær og en bowlingkule gjennom luft, ville datatabellen din sett lik ut? Hvorfor eller hvorfor ikke?
- 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
- Velkommen til Månefall
- Velg kulen
- Trykk Spill av
- Skånsomt månefall
- Åpne dataene
- Du klarte det!
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