Queda da Lua: a massa altera a velocidade de queda livre?

1 · Prever

Na Lua, uma bola 1 kg e uma bola 6 kg são lançadas juntas da mesma altura, no vácuo sem resistência do ar. Qual deles acelera mais rápido ao cair?

• A bola mais pesada (6 kg) acelera mais rápido
• Ambas as bolas aceleram exatamente na mesma proporção
• A bola mais leve (1 kg) acelera mais rápido

2 · Preparar

1. Abra a predefinição Moon Drop. Observe as duas bolas: uma leve (1 kg) e uma pesada (6 kg), lançadas juntas sob a gravidade da Lua (g = 1.6 m/s²).
2. Selecione cada bola por vez e defina sua massa no painel de propriedades para corresponder à coluna Massa da tabela de dados abaixo antes de cada corrida.
3. Solte ambas as bolas, pause o sim no tempo decorrido listado na coluna Tempo e leia a velocidade descendente da bola (vy) na sonda.

3 · Coletar Dados

Plote vy (eixo y) em relação à massa (eixo x) usando as linhas 1 e 2. Em seguida, faça um gráfico de vy em relação ao tempo usando as linhas 2 e 3. Qual é a forma de cada gráfico e o que ele diz sobre a queda livre na Lua?

4 · Analisar

1. Usando seus valores registrados de vy e massa, calcule o momento p = mv para cada linha. Mostre seu raciocínio.
2. Compare as linhas 1 e 2 (mesmo tempo, massa diferente) e as linhas 2 e 3 (mesma massa, tempo diferente). O que cada comparação lhe diz sobre como a velocidade depende da massa versus tempo?

5 · Aprofundar

1. Explique, usando F = ma e peso = mg, por que uma bola mais pesada não cai mais rápido na Lua — mesmo que a gravidade a puxe com mais força.
2. Se esse mesmo experimento fosse feito na Terra, deixando cair uma pena e uma bola de boliche no ar, sua tabela de dados teria a mesma aparência? Por que ou por que não?

A física por trás deste experimento

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