月球墜落：質量會改變自由落體速度嗎？

1·預測

在月球上，一個 1 公斤重的球和一個 6 公斤重的球在沒有空氣阻力的真空中從同一高度一起釋放。哪一個在下落時速度較快？

• 較重（6 公斤）的球速度較快
• 兩球以完全相同的速度加速
• 較輕（1公斤）的球速度較快

2·設定

1. 打開月落預設。注意兩個球：一個輕的球 (1 kg) 和一個重的球 (6 kg)，在月球引力 (g = 1.6 m/s²) 的作用下一起釋放。
2. 依序選擇每個球，並在每次運行前在屬性面板中設定其質量，以匹配下面資料表的品質列。
3. 釋放兩個球，在「時間」列中列出的經過時間處暫停 sim，然後從探頭讀取球的向下速度 (vy)。

3·收集數據

使用第1、2列資料，繪製vy（Y軸）相對質量（x軸）的關係圖。然後使用第2、3列資料，繪製vy相對時間的關係圖。每張圖各是什麼形狀，這告訴你關於月球上自由落體的什麼資訊？

4·分析

1. 使用記錄的 vy 和質量值，計算每行的動量 p = mv。展示你的作品。
2. 比較第 1 行和第 2 行（相同時間，不同質量）以及第 2 行和第 3 行（相同質量，不同時間）。每個比較都告訴您什麼關於速度如何取決於品質與時間的關係？

5·擴展

1. 使用 F = ma 和重量 = mg 解釋為什麼較重的球在月球上落下的速度不會更快 - 儘管重力對它的拉力更大。
2. 如果在地球上透過將羽毛和保齡球扔到空中來完成相同的實驗，您的數據表看起來會相同嗎？為什麼或為什麼不呢？

這個實驗背後的物理原理

← 返回實驗