Mechanica
Val op de maan
Kijk hoe alles vertraagd valt onder de zwakkere zwaartekracht op de Maan.
Val op de maan — interactieve Mechanica-simulatie. Kijk hoe alles vertraagd valt onder de zwakkere zwaartekracht op de Maan. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Zwaartekracht op de maan
De zwaartekrachtsversnelling hangt af van de planeet. Op de maan is g ongeveer 1,6 m/s² — veel kleiner dan op aarde.
Dezelfde objecten doen er onder maanzwaartekracht langer over om te vallen en raken de grond zachter. De aarde- en maanvoorinstellingen vergelijken laat zien dat g een eigenschap is van de zwaartekrachtomgeving, niet van het object.
- g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- g_Moon ≈ 1.6 m/s²
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Op de maan worden een bal van 1 kg en een bal van 6 kg tegelijk van dezelfde hoogte losgelaten, in een vacuüm zonder luchtweerstand. Welke versnelt het snelst tijdens de val?
Voorspellingen om te wegen
- De zwaardere bal (6 kg) versnelt sneller
- Beide ballen versnellen exact even snel
- De lichtere bal (1 kg) versnelt sneller
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Massa (m) (kg)
- Verstreken tijd (t) (s)
Wat je meet:
- Snelheid (vy) (m/s)
- Impuls (p) (kg·m/s)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling Maanval. Noteer de twee ballen: een lichte (1 kg) en een zware (6 kg), samen losgelaten onder de zwaartekracht van de maan (g = 1.6 m/s²).
- Selecteer om de beurt elke bal en stel vóór elke draai zijn massa in het eigenschappenpaneel in overeenkomstig de kolom Massa van de gegevenstabel hieronder.
- Laat beide ballen los, pauzeer de simulatie op de verstreken tijd uit de kolom Tijd en lees de neerwaartse snelheid (vy) van de bal af op de sonde.
Leidende vergelijking
Impuls — p = m·v
Impuls p = mv combineert de massa en de snelheid van een voorwerp in één grootheid — ook al hebben de lichte en de zware bal op een gegeven moment dezelfde valsnelheid, de zwaardere bal draagt veel meer impuls met zich mee.
Kinetische energie — KE = ½·m·v²
KE = ½mv² groeit met het kwadraat van de snelheid en recht evenredig met de massa — twee ballen die met dezelfde snelheid de grond raken dragen dus heel verschillende hoeveelheden kinetische energie mee als hun massa's verschillen.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Bereken met je genoteerde waarden van vy en massa voor elke rij de impuls p = mv. Laat je berekening zien.
- Vergelijk rij 1 en 2 (zelfde tijd, andere massa) en rij 2 en 3 (zelfde massa, andere tijd). Wat zegt elke vergelijking over hoe de snelheid van massa versus tijd afhangt?
Waar dit buiten het lab opduikt
- Leg met F = ma en gewicht = mg uit waarom een zwaardere bal op de maan niet sneller valt — ook al trekt de zwaartekracht er met meer kracht aan.
- Als ditzelfde experiment op aarde werd gedaan door een veer en een bowlingbal door lucht te laten vallen, zou je gegevenstabel er hetzelfde uitzien? Waarom (niet)?
- 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
- Welkom bij Maanval
- Selecteer de bal
- Druk op Start
- Zachte maanval
- Open de gegevens
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.