Падение на Луне: меняет ли масса скорость свободного падения?

1 · Прогноз

На Луне шар 1 kg и шар 6 kg отпускают вместе с одной высоты в вакууме без сопротивления воздуха. Какой разгоняется быстрее при падении?

• Тяжёлый (6 kg) шар разгоняется быстрее
• Оба шара разгоняются совершенно одинаково
• Лёгкий (1 kg) шар разгоняется быстрее

2 · Подготовка

1. Откройте пресет Moon Drop. Заметьте два шара: лёгкий (1 кг) и тяжёлый (6 кг), отпущенные вместе под лунной гравитацией (g = 1.6 м/с²).
2. Выбирайте каждый шар по очереди и задавайте его массу на панели свойств по столбцу «Масса» таблицы данных ниже перед каждым запуском.
3. Отпустите оба шара, поставьте симуляцию на паузу в момент времени из столбца «Время» и считайте скорость падения шара (vy) с датчика.

3 · Сбор данных

Постройте vy (ось y) против массы (ось x) по строкам 1 и 2. Затем постройте vy против времени по строкам 2 и 3. Какую форму имеет каждый график и что он говорит о свободном падении на Луне?

4 · Анализ

1. По записанным значениям vy и массам вычислите импульс p = mv для каждой строки. Покажите ход вычисления.
2. Сравните строки 1 и 2 (одно время, разная масса) и строки 2 и 3 (одна масса, разное время). Что каждое сравнение говорит о зависимости скорости от массы и от времени?

5 · Развитие

1. Используя F = ma и вес = mg, объясните, почему более тяжёлый шар на Луне не падает быстрее — хотя гравитация тянет его с большей силой.
2. Если бы тот же эксперимент провели на Земле, роняя перо и шар для боулинга сквозь воздух, выглядела бы ваша таблица так же? Почему да или нет?

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту