Padec na Luni: ali masa spremeni hitrost prostega padca?

1 · Predvidi

Na Luni sta 1 kg žoga in 6 kg žoga spuščeni skupaj z iste višine, v vakuumu brez zračnega upora. Katera pospešuje hitreje, ko pada?

2 · Pripravi

  1. Odpri prednastavitev Padec na Luni. Opazi dve žogi: lahko (1 kg) in težko (6 kg), spuščeni skupaj pod Lunino težnostjo (g = 1.6 m/s²).
  2. Izberi vsako žogo po vrsti in nastavi njeno maso v plošči lastnosti tako, da ustreza stolpcu Masa spodnje podatkovne tabele pred vsakim zagonom.
  3. Spusti obe žogi, ustavi simulacijo pri pretečenem času iz stolpca Čas in odčitaj navzdol usmerjeno hitrost žoge (vy) s sonde.

3 · Zberi podatke

Masa (m) (kg)Pretečeni čas (t) (s)Hitrost (vy) (m/s)Gibalna količina (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

Nariši vy (os y) proti masi (os x) z vrsticama 1 in 2. Nato nariši vy proti času z vrsticama 2 in 3. Kakšna oblika je vsak graf in kaj ti pove o prostem padcu na Luni?

4 · Analiziraj

  1. Z zabeleženima vrednostma vy in mase izračunaj gibalno količino p = mv za vsako vrstico. Pokaži svoj račun.
  2. Primerjaj vrstici 1 in 2 (isti čas, različna masa) ter vrstici 2 in 3 (ista masa, različen čas). Kaj ti vsaka primerjava pove o tem, kako je hitrost odvisna od mase proti času?

5 · Razširi

  1. Z F = ma in teža = mg razloži, zakaj težja žoga na Luni ne pada hitreje — čeprav jo težnost vleče z večjo silo.
  2. Če bi ta isti poskus naredili na Zemlji s spuščanjem peresa in kegljajske krogle skozi zrak, bi tvoja podatkovna tabela izgledala enako? Zakaj da ali ne?

Fizika za tem poskusom

Gibalna količina

Gibalna količina p = mv združi maso in hitrost predmeta v eno količino — čeprav imata lahka in težka žoga ob danem času isto hitrost padanja, težja žoga nosi precej več gibalne količine.

Kinetična energija

KE = ½mv² raste s kvadratom hitrosti in neposredno z maso — dve žogi, ki zadesta tla z isto hitrostjo, še vedno nosita zelo različne količine kinetične energije, če se masi razlikujeta.

← Nazaj na poskus

Mehanika

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov