Fritt fall: endrer masse hvor raskt ting faller?

1 · Prediker

Slipp en lett, en middels og en tung kule fra samme høyde samtidig. Hvilken av dem treffer bakken først?

2 · Oppsett

  1. Åpne fritt-fall-forhåndsinnstillingen. Du bør se tre kuler av forskjellige størrelser på linje ved samme høyde.
  2. Fest høydesonden til den midtre kulen og bekreft at alle tre kulene starter på samme y-posisjon.
  3. Kjør simuleringen og bruk stoppeklokken/bildetelleren til å ta tiden på hver kulens fall.

3 · Samle inn data

Masse (kg)Forløpt tid (s)Fallfart (m/s)Bevegelsesmengde (kg·m/s)
1.001.00
3.001.00
6.001.00

Plott fallfart (y-akse) mot forløpt tid (x-akse) for alle tre kulene i samme graf.

4 · Analyser

  1. Sammenlign fallfartene til den lette, den middels og den tunge kulen ved samme forløpte tid. Hva legger du merke til?
  2. Med dataene dine, beregn akselerasjonen (Δfart / Δtid) for hver kule. Hvordan sammenligner den seg med g = 9,8 m/s²?

5 · Utvid

  1. En fjær og en bowlingkule sluppet i ekte luft lander IKKE sammen. Hvilken kraft, som mangler i denne idealiserte simuleringen, forårsaker den forskjellen?
  2. 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.

Fysikken bak dette eksperimentet

Bevegelsesmengde

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.

← Tilbake til eksperimentet

Mekanikk

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark