月球坠落：质量会改变自由落体速度吗？

1·预测

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？

• 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

2·设置

1. 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。
2. 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。
3. 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)。

3·收集数据

使用第1、2行数据，绘制vy（y轴）相对质量（x轴）的关系图。然后使用第2、3行数据，绘制vy相对时间的关系图。每张图各是什么形状，这告诉你关于月球上自由落体的什么信息？

4·分析

1. 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。
2. 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？

5·扩展

1. 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。
2. 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？

这个实验背后的物理原理

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