伽利略在比薩斜塔做的兩個鐵球同時著地的實驗是怎樣的

時間 2021-09-16 12:43:57

1樓:匿名使用者

伽利略的「比薩斜塔試驗」

韓雪楓古希臘權威思想家亞里斯多德(西元前384—322年)曾經斷言:物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,十磅重的物體落下時要比一磅重的物體落下快十倍。

1800多年來,人們都把這個錯誤論斷當作真理而信守不移。直到16世紀,伽利略(公元1564—2023年)才發現了這一理論在邏輯上的矛盾。伽利略說,假如一塊大石頭以某種速度下降,那麼,按照亞里斯多德的論斷,一塊小些的石頭就會以相應慢些的速度下降。

要是我們把這兩塊石頭捆在一起,那這塊重量等於兩塊石頭重量之和的新石頭 ,將以何種速度下降呢?如果仍按亞里斯多德的論斷,勢必得出截然相反的兩個結論。一方面,新石頭的下降速度應小於第一塊大石頭的下降速度,因為加上了一塊以較慢速度下降的石頭,會使第一塊大石頭下降的速度減緩;另一方面,新石頭的下降速度又應大於第一塊大石頭的下降速度,因為把兩塊石頭捆在一起,它的重量大於第一塊大石頭。

這兩個互相矛盾的結論不能同時成立,可見亞里斯多德的論斷是不合邏輯的。伽利略進而假定,物體下降速度與它的重量無關。如果兩個物體受到的空氣阻力相同,或將空氣阻力略去不計,那麼,兩個重量不同的物體將以同樣的速度下落,同時到達地面。

為了證明這一觀點,2023年的一天,比薩大學青年數學講師,年方25歲的伽利略,同他的辯論對手及許多人一道來到比薩斜塔。伽利略登上塔頂,將乙個重100磅和乙個重一磅的鐵球同時拋下。在眾目睽睽之下,兩個鐵球出人意料地差不多是平行地一齊落到地上。

面對這個無情的實驗,在場**的人個個目瞪口呆,不知所措。

這個被科學界譽為「比薩斜塔試驗」的美談佳話,用事實證明,輕重不同的物體,從同一高度墜落,加速度一樣,它們將同時著地,從而推翻了亞里斯多德的錯誤論斷。這就是被伽利略所證明的,現在已為人們所認識的自由落體定律。「比薩斜塔試驗」作為自然科學例項,為實踐是檢驗真理的惟一標準提供了乙個生動的例證。

2樓:隨風奔跑

呃,實際上,伽利略根本沒有在比薩斜塔上做過自由落體的實驗,只是傳來傳去,大家都以為有這回事,事實上是假的。

至於你問的那個實驗,書上有圖的吧

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乙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。

從上面推導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,從此推翻了亞里斯多德「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,當美國太空人大衛·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,就算乙個才一千克,另外乙個十千克,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,他先提出了乙個悖論,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,可以看成是乙個重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,其實是重力產生了乙個加速度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,但他還是得到了乙個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,扔乙個鐵球乙個羽毛,兩者最後同時落地吧

伽利略怎樣證明兩個鐵球同時落地

6樓:

2023年,伽利略在比薩斜塔上做了「兩個球同時落地」的著名實驗,從此推翻了亞里斯多德「物體下落速度和重量成比例」的學說,糾正了這個持續了2023年之久的錯誤結論。

7樓:匿名使用者

伽利略在比薩斜塔做實驗的說法後來被嚴謹的考證否定了。儘管如此,來自世界各地的人們都要前往參觀,他們把這座古塔看做伽利略的紀念碑。

他其實是從斜面實驗得到啟發產生了對亞里斯多德的質疑,而後又經大量的實驗及理論計算,得到了自由落體定律。

既然通過伽利略在比薩斜塔的實驗證明的話,那麼也就是說那兩個球大小一樣,密度不一樣也行嘍

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伽利略做的實驗,兩個鐵球同時落地,這個實驗對嗎?

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