Spadek na Księżycu: czy masa zmienia prędkość spadania?

1 · Prognoza

Na Księżycu kula 1 kg i kula 6 kg puszczono razem z tej samej wysokości, w próżni bez oporu. Która nabiera prędkości szybciej w spadaniu?

• Cięższa (6 kg) kula nabiera prędkości szybciej
• Obie kule nabierają prędkości dokładnie w tym samym tempie
• Lżejsza (1 kg) kula nabiera prędkości szybciej

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset Moon Drop. Zauważ dwie kule: lekką (1 kg) i ciężką (6 kg), puszczone razem w księżycowej grawitacji (g = 1.6 m/s²).
2. Zaznacz po kolei każdą kulę i ustaw jej masę w panelu właściwości zgodnie z kolumną Mass w tabeli danych poniżej przed każdym uruchomieniem.
3. Puść obie kule, zatrzymaj symulację po czasie z kolumny Time i odczytaj prędkość w dół kuli (vy) z sondy.

3 · Zbieranie danych

Narysuj vy (oś y) względem masy (oś x) z wierszy 1 i 2. Potem narysuj vy względem czasu z wierszy 2 i 3. Jaki kształt ma każdy wykres i co mówi o spadku swobodnym na Księżycu?

4 · Analiza

1. Używając zapisanych wartości vy i mas, oblicz pęd p = mv dla każdego wiersza. Pokaż obliczenia.
2. Porównaj wiersze 1 i 2 (ten sam czas, różna masa) oraz wiersze 2 i 3 (ta sama masa, różny czas). Co każde porównanie mówi o zależności prędkości od masy i od czasu?

5 · Rozszerzenie

1. Wyjaśnij, używając F = ma i ciężaru = mg, dlaczego cięższa kula nie spada na Księżycu szybciej — choć grawitacja ciągnie ją silniej.
2. Gdyby ten sam eksperyment wykonano na Ziemi, upuszczając pióro i kulę do kręgli w powietrzu, czy tabela danych wyglądałaby tak samo? Dlaczego tak lub nie?

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu