力学
月面落体
观察在较弱的月球重力下一切都以慢动作下落。
月面落体——交互式力学模拟。观察在较弱的月球重力下一切都以慢动作下落。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
月球上的重力
重力加速度取决于天体。在月球上，g 约为 1.6 m/s²——远小于地球。
在月球重力下，同样的物体下落更慢、落地更轻柔。对比地球与月球预设可以说明：g 是引力环境的属性，而非物体本身的属性。
- 地球重力加速度 g_Earth ≈ 9.8 m/s²
- 月球重力加速度 g_Moon ≈ 1.6 m/s²
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
在月球上，一个 1 公斤重的球和一个 6 公斤重的球在没有空气阻力的真空中从同一高度一起释放。哪一个在下落时速度更快？
预测权重
- 较重（6 公斤）的球速度更快
- 两个球以完全相同的速度加速
- 较轻（1公斤）的球速度更快
可变角色
您设置的内容：
- 质量（米） (kg)
- 经过时间 (t) (s)
您测量的内容：
- 速度（vy） (m/s)
- 动量 (p) (kg·m/s)
调查如何进行
- 打开月落预设。注意两个球：一个轻的球 (1 kg) 和一个重的球 (6 kg)，在月球引力 (g = 1.6 m/s²) 的作用下一起释放。
- 依次选择每个球，并在每次运行前在属性面板中设置其质量，以匹配下面数据表的质量列。
- 释放两个球，在“时间”列中列出的经过时间处暂停 sim，然后从探头读取球的向下速度 (vy)。
控制方程
势头 — p = m·v
动量 p = mv 将物体的质量和速度结合成一个量——尽管轻球和重球在给定时间具有相同的下落速度，但较重的球携带更多的动量。
动能 — KE = ½·m·v²
KE = ½mv² 与速度的平方成正比，并与质量成正比——因此，如果质量不同，以相同速度撞击地面的两个球仍然携带截然不同的动能。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 使用记录的 vy 和质量值，计算每行的动量 p = mv。展示你的作品。
- 比较第 1 行和第 2 行（相同时间，不同质量）以及第 2 行和第 3 行（相同质量，不同时间）。每个比较都告诉您什么关于速度如何取决于质量与时间的关系？
这在实验室之外的地方表现出来
- 使用 F = ma 和重量 = mg 解释为什么较重的球在月球上落下的速度不会更快 - 尽管重力对它的拉力更大。
- 如果在地球上通过将羽毛和保龄球扔到空中来完成相同的实验，您的数据表看起来会相同吗？为什么或为什么不呢？
- 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
- 欢迎学习月球上的下落
- 选择小球
- 点击播放
- 轻柔的月球下落
- 打开数据
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。