Mechanika
Pád na Mesiaci
Sleduj, ako všetko padá spomalene pod slabšou mesačnou gravitáciou.
Pád na Mesiaci — interaktívna simulácia Mechanika. Sleduj, ako všetko padá spomalene pod slabšou mesačnou gravitáciou. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Gravitácia na Mesiaci
Gravitačné zrýchlenie závisí od planéty. Na Mesiaci je g asi 1.6 m/s² — oveľa menšie než na Zemi.
Tie isté objekty padajú dlhšie a dopadajú jemnejšie pod mesačnou gravitáciou. Porovnanie predvolieb Zem a Mesiac ukazuje, že g je vlastnosť gravitačného prostredia, nie objektu.
- g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- g_Moon ≈ 1.6 m/s²
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Na Mesiaci sú lopta 1 kg a lopta 6 kg pustené spolu z rovnakej výšky, vo vákuu bez odporu vzduchu. Ktorá sa zrýchľuje pri páde rýchlejšie?
Predikcie na zváženie
- Ťažšia (6 kg) lopta sa zrýchľuje rýchlejšie
- Obidve lopty sa zrýchľujú presne rovnakým tempom
- Ľahšia (1 kg) lopta sa zrýchľuje rýchlejšie
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Hmotnosť (m) (kg)
- Uplynulý čas (t) (s)
Čo meriaš:
- Rýchlosť (vy) (m/s)
- Hybnosť (p) (kg·m/s)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu Pád na Mesiaci. Poznamenaj dve lopty: ľahkú (1 kg) a ťažkú (6 kg), pustené spolu v mesačnej gravitácii (g = 1.6 m/s²).
- Vyber postupne každú loptu a nastav jej hmotnosť v paneli Vlastnosti podľa stĺpca Hmotnosť v tabuľke údajov nižšie pred každým behom.
- Pusti obe lopty, pauzni simuláciu pri uplynutom čase uvedenom v stĺpci Čas a prečítaj zvislú rýchlosť lopty (vy) zo sondy.
Riadiaca rovnica
Hybnosť — p = m·v
Hybnosť p = mv spája hmotnosť a rýchlosť objektu do jednej veličiny — hoci ľahká a ťažká lopta zdieľajú v danom čase rovnakú rýchlosť pádu, ťažšia lopta nesie oveľa väčšiu hybnosť.
Kinetická energia — KE = ½·m·v²
KE = ½mv² rastie s druhou mocninou rýchlosti a priamo s hmotnosťou — takže dve lopty dopadajúce na zem rovnakou rýchlosťou nesú veľmi odlišné množstvá kinetickej energie, ak sa líšia ich hmotnosti.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pomocou zaznamenaných hodnôt vy a hmotnosti vypočítaj hybnosť p = mv pre každý riadok. Ukáž svoj postup.
- Porovnaj riadky 1 a 2 (rovnaký čas, rôzna hmotnosť) a riadky 2 a 3 (rovnaká hmotnosť, rôzny čas). Čo ti každé porovnanie hovorí o tom, ako rýchlosť závisí na hmotnosti verzus čase?
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Vysvetli pomocou F = ma a tiaž = mg, prečo ťažšia lopta nepadá na Mesiaci rýchlejšie — hoci gravitácia na ňu ťahá väčšou silou.
- Keby sa tento istý experiment robil na Zemi pádom pierka a bowlovacej gule vzduchom, vyzerala by tvoja tabuľka údajov rovnako? Prečo alebo prečo nie?
- 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
- Vitaj pri pádaní na Mesiaci
- Vyber loptu
- Stlač Prehrať
- Jemný mesačný pád
- Otvor údaje
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →