Mecanică

Căderea liberă

Privește fiecare masă căzând cu aceeași rată sub gravitație.

Căderea liberă — simulație interactivă de Mecanică. Privește fiecare masă căzând cu aceeași rată sub gravitație. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Căderea liberă

În gravitație uniformă, fără rezistența aerului, toate obiectele cad cu aceeași accelerație g, indiferent de masă.

Intuiția lui Galileo: masa se simplifică în F = ma când singura forță este greutatea. Obiectele ușoare și grele, lăsate simultan, lovesc solul simultan în această scenă idealizată.

• y = y₀ + v₀t + ½gt²
• a = g (la fel pentru toate masele)

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Lasă să cadă simultan, de la aceeași înălțime, o bilă ușoară, una medie și una grea. Care lovește prima pământul?

Predicții de cântărit

• Bila mai grea cade mai repede și aterizează prima.
• Toate trei cad cu aceeași rată și aterizează împreună.
• Bila mai ușoară cade mai repede și aterizează prima.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Masă (kg)
• Timp scurs (s)

Ce măsori:

• Viteza de cădere (m/s)
• Impuls (kg·m/s)

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea căderii libere. Ar trebui să vezi trei bile de mărimi diferite aliniate la aceeași înălțime.
2. Atașează sonda de înălțime bilei medii și confirmă faptul că toate trei bilele pornesc de la aceeași poziție y.
3. Rulează simularea și folosește cronometrul/contorul de cadre pentru a cronometra căderea fiecărei bile.

Ecuația guvernantă

Impuls — p = m·v

Deși toate cele trei bile au aceeași viteză de cădere la un moment dat, impulsurile lor diferă, pentru că impulsul scalează cu masa — de aceea bila grea ar face mai multe pagube la impact, deși nu cade mai repede.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Compară vitezele de cădere ale bilelor ușoară, medie și grea la același timp scurs. Ce observi?
• Folosindu-ți datele, calculează accelerația (Δviteză / Δtimp) pentru fiecare bilă. Cum se compară cu g = 9.8 m/s²?

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• O pană și o bilă de bowling lăsate să cadă în aer real NU aterizează împreună. Ce forță, lipsă din această simulare idealizată, cauzează diferența?
• Astronauții pe Lună au lăsat să cadă un ciocan și o pană și au aterizat împreună. Explică de ce Luna este un loc mai bun decât Pământul pentru a vedea această demonstrație cu obiecte reale.

• 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 — Stored (potential) energy
• Middle School Physical Science — Energy in, energy out

1. Care aterizează primul?
2. Testează masa
3. Capturează căderea
4. Citește graficul
5. Explică-ți dovezile

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Cădere liberă și mișcarea proiectilului