Voľný pád: mení hmotnosť, ako rýchlo veci padajú?

1 · Predikuj

Pusti ľahkú, strednú a ťažkú loptu z rovnakej výšky v rovnakom čase. Ktorá dopadne na zem prvá?

2 · Priprav

  1. Otvor predvolbu Voľný pád. Mal by byť vidieť tri lopty rôznych veľkostí zarovnané v rovnakej výške.
  2. Pripoj sondu výšky na strednú loptu a over, že všetky tri lopty štartujú v rovnakej y-pozícii.
  3. Spusti simuláciu a použi stopky/počítadlo snímok na odmeranie pádu každej lopty.

3 · Zbieraj údaje

Hmotnosť (kg)Uplynulý čas (s)Rýchlosť pádu (m/s)Hybnosť (kg·m/s)
1.001.00
3.001.00
6.001.00

Zaznamenaj rýchlosť pádu (os y) verzus uplynulý čas (os x) pre všetky tri lopty v tom istom grafe.

4 · Analyzuj

  1. Porovnaj rýchlosti pádu ľahkej, strednej a ťažkej lopty v rovnakom uplynulom čase. Čo si všimneš?
  2. Pomocou svojich údajov vypočítaj zrýchlenie (Δrýchlosť / Δčas) pre každú loptu. Ako sa porovnáva s g = 9.8 m/s²?

5 · Rozšír

  1. Perie a bowlovacia guľa pustené v skutočnom vzduchu NEdopadnú spolu. Aká sila, chýbajúca v tejto idealizovanej simulácii, spôsobuje tento rozdiel?
  2. Astronauti na Mesiaci pustili kladivo a pierko a dopadli spolu. Vysvetli, prečo je Mesiac lepšie miesto než Zem na videnie tejto demonštrácie so skutočnými predmetmi.

Fyzika za týmto experimentom

Hybnosť

Hoci všetky tri lopty zdieľajú v danom čase rovnakú rýchlosť pádu, ich hybnosti sa líšia, pretože hybnosť rastie s hmotnosťou — preto by ťažká lopta spôsobila pri náraze väčšie škody, hoci nepadá rýchlejšie.

← Späť na experiment

Mechanika

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky