Planetvågen: tyngdkraft på andra världar

Ett pedagogiskt simuleringsspel. Förutsäg tyngdaccelerationen på månen, en astronauts tyngd på Mars och hur länge en boll faller, och släpp sedan bollen och läs av vågen.

Tyngdacceleration vid ytanTyngd och massa

SLÄPP OCH VÄG

Tyngdkraften på månen

Redo
Aktivera JavaScript för att släppa bollen. Instruktionerna och det lösta exemplet går fortfarande att läsa.
Hastighet vTyngdacceleration gDen här världenDin förutsägelseJorden som jämförelse
Tyngdacceleration vid ytan och tyngdg = G·M ÷ R²

Tid

0.00 s

t

Bollens höjd

2.00 m

y = h − ½·g·t²

Bollens fart

0.00 m/s

v = g·t

Tyngdacceleration

— m/s²

g = G·M ÷ R²

Vågens visning

— N

W = m·g

Förutsäg innan du släpper

Skriv ditt svar för att förbereda fallet. Släpp är avstängd tills det finns ett svar.

Förutsäg fallet innan du startar det.

Uppdragspoäng—

Ett rätt svar, inom 2 %, ger 100 poäng. Rätt på första fallet ger 50 till. Ett fall räknas så snart det startar.

✓ Rätt svar① Första försöket

Så spelar du Planetvågen

  1. Välj en värld och läs av dess massa M och radie R, eller astronautens massa, på kortet.
  2. Använd g = G·M ÷ R² för tyngdaccelerationen vid ytan, W = m·g för tyngden och t = √(2h ÷ g) för falltiden.
  3. Skriv ditt svar och tryck på Släpp. Bollen faller 2 m medan vågen väger astronauten.
  4. Jämför tyngdkraftsdiagrammet med jordens stapel, och kom ihåg: tyngden ändras från värld till värld, massan gör det inte.

Varför är tyngdkraften olika på varje värld?

Newtons gravitationslag säger att en värld med massan M drar ett föremål med massan m vid sin yta med F = G·M·m ÷ R², där R är världens radie. Division med m ger tyngdaccelerationen vid ytan, g = G·M ÷ R². En värld med större massa drar hårdare, och en större radie placerar dig längre från dess medelpunkt, vilket försvagar dragningen med kvadraten på avståndet. Därför är g 9,82 m/s² på jorden, 3,73 m/s² på Mars och bara 1,62 m/s² på månen. Din tyngd, kraften en våg mäter, är W = m·g, så den ändras från värld till värld. Din massa, mängden materia i dig, är densamma överallt.

En avgränsad inlärningsmodell

Varje värld är ett homogent klot, så tyngdaccelerationen vid ytan är G·M ÷ R². Det finns inget luftmotstånd, och planetens rotation försummas. Superjorden är en påhittad planet med 8 gånger jordens massa och dubbla dess radie. Bollens nedslag räknas fram exakt. Varje fall använder samma 2 m höga torn och spelas i en fjärdedel av verklig hastighet.

Om du byter språk behålls världen, svaret, antalet försök och körningen.