兩個鐵球同時著地 伽利略提出的疑問是什麼

2021-05-30 16:30:18 字數 3741 閱讀 9694

1樓:

"兩個鐵球同時著地",伽利略提出的疑問是兩個不同重量的鐵球同時從高處著地與其自身的重量之間是否存在著關係。

亞里士多德曾經說過:「兩個鐵球,一個10磅重,一個1磅重,同時從高處落下來,10磅重的一定先著地,速度是1磅重的10倍。」這句話使伽利略產生了疑問。

於是伽利略經過反覆地試驗,證明了亞里士多德此話的錯誤,兩個不同重量的鐵球同時從高處落下來,總是同時著地,鐵球往下落的速度跟鐵球的輕重沒有關係。

2樓:匿名使用者

首先一點不是兩個鐵球同時著地,是兩個不同重量的球落地古代的學者們認為,物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的,物體越重,下落得越快。生活在公元前4世紀的希臘哲學家亞里士多德最早闡述了這種看法。亞里士多得的論斷影響深遠,在其後兩千多年的時間裡,人們一直信奉他的學說。

  但是這種從表面上的觀察得出的結論實際上是錯誤的。偉大的物理學家伽利略用簡單明瞭的科學推理,巧妙地揭示了亞里士多德的理論內部包含的矛盾。他在2023年寫的《兩種新科學的對話》一書中指出:

根據亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當我們把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結果整個系統的下落速度應該小於8。但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小。

這樣,就從重物體比輕物體下落得快的假設,推出了重物體比輕物體下落得慢的結論。亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推斷重物體不會比輕物體下落得快。

伽利略曾在著名的比薩斜塔做了著名的自由落體試驗,讓兩個體積相同,質量不同的球從塔頂同時下落,結果兩球同時落地,以實踐駁倒了亞里士多德的結論。   提出假說   伽利略認為,自由落體是一種最簡單的變速運動。他設想,最簡單的變速運動的速度應該是均勻變化的。

但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經過相等的時間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經過相等的位移,速度的變化相等。

伽利略假設第一種方式最簡單,並把這種運動叫做勻變速運動。

編輯本段數學推理

在伽利略的時代,技術不夠發達,通過直接測定瞬時速度來驗證一個物體是否做勻變速運動,是不可能的,但是,伽利略應用數學推理得出結論:做初速度為零的勻變速運動的物體通過的位移與所用時間的平方成正比,即s=at^2這樣,只要測出做變速運動的物體通過不同位移所用的時間,就可以驗證這個物體是否在做勻變速運動。   伽利略是怎樣推出s=1/2gt^2的呢?

他的思路大致如下:先由平均速度 得出s= v/t。他推斷初速度為零、末速度為v的勻變速運動的平均速度 ,然後應用這個關係得出s= vt/3。

再應用a=v/t 從上式消去v,就匯出s= at^2/4 ,即s=1/8gt^27。

編輯本段實驗驗證

自由落體下落的時間太短,當時用實驗直接驗證自由落體是勻加速運動仍有困難,伽利略採用了間接驗證的方法,他讓一個銅球從阻力很小的斜面上滾下,做了上百次的實驗,小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落時的加速度小得多,所以時間容易測量些。實驗結果表明,光滑斜面的傾角保持不變, 從不同位置讓小球滾下,小球通過的位移跟所用時間的平方之比是不變的即位移與時間的平方呈正比。由此證明了小球沿光滑斜面向下的運動是勻變速直線運動,換用不同質量的小球重複上述實驗,位移跟所用時間的平方的比值仍不變,這說明不同質量的小球沿同一傾角的斜面所做的勻變速直線運動的情況是相同的。

  不斷增加大斜面的傾角,重複上述實驗,得出的值隨斜面傾角的增加而增大,這說明小球做勻變速運動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。

伽利略:兩個鐵球同時著地是怎麼回事

3樓:

兩個鐵球同時落地的推導:

是自由落體定律,地球上空的物體在以地心為描述其運動的參照點時,它是圍繞地球做勻速圓周運動,物體在與地心連線的方向上受到的合外力是一個指向地球中心的向心力,這個向心力由物體與地球之間的萬有引力提供,即 f向 = f萬。

根據向心力遵循的牛頓第二定律公式:f=mg和萬有引力定律公式,可得:

在上面的式子中,m是地球質量,m是物體的質量,r是地球半徑,h是物體距離地面的高度,g是物體圍繞地球做勻速圓周運動產生的向心加速度,也即物體在此處的重力加速度,g是引力常量。

再來看一下地面上空的物體做自由落體運動的情況,這種情況地球對物體的萬有引力大於物體在該位置環繞地球做勻速圓周運動所需要的向心力,因此物體將做自由落體運動。物體自由下落受到的合外力仍然為:f合 = f。

從上面推匯出來的物體重力加速度的公式中可以看出,在地面上空同一高度的兩個物體,不管物體的質量、大小、結構、密度如何,它們獲得的重力加速度都是完全相同的,以至於在初速度相同,高度相同的基礎上可以同時落地。

擴充套件資料:

發現與產生:

傳聞2023年,伽利略在比薩斜塔上做了「兩個鐵球同時著地」的實驗,得出了重量不同的兩個鐵球同時下落的結論,從此推翻了亞里士多德「物體下落速度和重量成正比例」的學說,糾正了這個持續了1900多年之久的錯誤結論。

但這是不太可能存在的,不同重量的物體只有在真空條件下才可能同時落地,當美國宇航員大衛·斯科特登月後曾嘗試於同一高度同時扔下一根羽毛和一把鐵榔頭,並發現它們同時落地,這才證明了自由落體定律的正確性。

即使伽利略真的做過這個實驗,那也是侷限於當時的科技程度這才『』看上去『』同時落地的。關於自由落體實驗,伽利略做了大量的實驗,他站在斜塔上面讓不同材料構成的物體從塔頂上落下來,並測定下落時間有多少差別。

結果發現,各種物體都是同時落地,而不分先後。也就是說,下落運動與物體的具體特徵並無關係。無論木製球或鐵製球,如果同時從塔上開始下落,它們將同時到達地面。

伽利略通過反覆的實驗,認為如果不計空氣阻力,輕重物體的自由下落速度是相同的,即重力加速度的大小都是相同的 。

我們若從牛頓的萬有引力定律分析自由落體的運動規律,任意兩個物體之間都遵循著萬有引力定律,輕重不同的兩個物體在地球的引力場中做自由落體運動都將獲得相同的加速度,所以實驗得出大小兩球同時落地的結果是符合萬有引力定律的。

就是說伽利略的實驗結論和從萬有引力定律所做的理論分析是完全一致的,從這一點來說,伽利略的實驗是正確的。

但是,萬有引力定律完全成立是需要一定的條件的,必須假定任意兩個中性物體之間的相互作用都是完全遵從萬有引力定律的,任意兩個物體場都與地球場作用的規律完全相同,而其實不然。

4樓:聊濟

是自由落體定律,不同質量的物體,在落地時還是一樣的,就算一個才一千克,另外一個十千克,落下的速度還是一樣的! 伽利略最早懷疑了「質量大的物體先落地」的這種說法,在他決定做著名的「比薩斜塔」的實驗之前,他先提出了一個悖論,也就是你上面提到的重20重10的球拴在一起同時落下的情況。

悖論是這樣的:假設「質量大的物體先落地」這種說法是正確的,那麼重20的球顯然要先落地,但是兩個球是拴在一起的,可以看成是一個重30的物體,根據「質量大的物體先落地」的說法,這個物體應該比兩個球更早落地,這不是互相矛盾嗎?

因此試驗的結果也證實了他的想法,這是整個事件的來龍去脈。

你開頭的第一句話「引力大的話應該說它的速度就會更大」,說明你還沒有理解這個實驗的物理意義。實驗的結果說明,力不是產生速度的原因,而是產生加速度的原因。你可能感覺物體從高處落下,是重力讓它有了速度,其實是重力產生了一個加速度g,從而使物體的速度從0到最大

由於伽利略的年代還沒有精確的測量工具,但他還是得到了一個g=mg的公式,這就是後來的牛頓第二定律(f=ma)的雛形。可以說,伽利略的這個實驗直接啟發了牛頓的第一和第二定律

5樓:匿名使用者

是站在高塔上,扔一個鐵球一個羽毛,兩者最後同時落地吧

兩個鐵球同時著地 根據伽利略所想的內容,用詞語評價亞里士多德所說的話

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小學課文《兩個鐵球同時著地》的作者是哪國人

伽利略 伽利雷 1564 1642 是義大利文藝復興後期偉大的天文學家 力學家 哲學家 物理學家 數學家。也是近代實驗物理學的開拓者,被譽為 近代科學之父 17歲進入比薩大學攻讀醫學,後來轉攻數學,畢業後任大學教授。他是為維護真理而進行不屈不撓的戰士。恩格斯稱他是 不管有何障礙,都能不顧一切而打破舊...

兩個鐵球同時著地課文中有哪些多音字

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