自由落体实验是谁做的
16世纪末,伽利略通过反复的实验,认为如果不计空气阻力,轻重物体的自由下落速度是相同的,从而对亚里士多德的理论提出质疑。
他嘲讽那些信奉权威的人,他们认为“有些事情理所当然是对的,仅仅因为亚里士多德是这样说的”。
相传伽利略为了公开他的论断,批驳亚氏的落体理论,曾经在一个有“其他教授、哲学家和全体学生”参加的大型集会,登上高高的比萨斜塔,当场做了著名的斜塔落体实验,证实了自己的学说,顿时全场哗然,轰动一时。
这个传奇性的故事由伽利略的学生维维安尼流传下来。
维维安尼在写《伽利略》时,提到他曾经听说伽利略当年在有其他教授、哲学家和全体学生在场的情况下,从比萨斜塔的最高层重复做过多次试验,证明轻重物体同时落地。
关于伽利略的比萨斜塔实验,众说纷纭。
有人说他用大小相同而重量不等的两球(可能是铁球与木球)得到同时落地的结果;有人说他是用炮弹和枪弹做的实验。
有人则过分宣扬这个实验的意义,说他第一个做自由落体实验一举推翻了亚里士多德的错误。
事实上,自由落体实验在伽利略以前就有人做过,并留下了史学记载。
1576年,意大利有一位数学家在他的著作中提到自己做过自由落体实验。
他是将重20磅与重1磅的铅球从同一高度释放,结果在同一时刻落地,他还表示他没法拯救亚里士多德的教义。
荷兰的斯悌文在他1586年的著作中更明确地记载有自由落体实验:“反对亚里士多德的实验是这样的,让我们拿两只铅球,其中一只比另一只重10倍,把它们从30英尺的高度同时丢下去,落在一块木板或有什么可以发出清晰响声的东西上面,那么,我们就会看出轻球并不需要用重铅球10倍的时间,而是同时落到地板上,因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样。
”斯悌文是荷兰物理学家,对静力学作过深入研究,非常重视实验和实际应用。
不过,斯悌文并没有根据落体实验作进一步的理论探讨。
其实,伽利略自己在1591年写的小册子《论运动》中,曾多次提到物体从塔上落下的实验,并对同时落地做出了自己的解释。
但他并没有指明这座塔是否就是比萨斜塔,也并没有肯定这个实验是他自己做的。
光靠这样一个事实也不足彻底否定亚里士多德的错误诊断。
伽利略的高明之处就在于凭借数学的推理,将落体实验转化成斜面实验,从而有可能精确地测量路程和时间的关系,作出判决性的实验结论。
该实验被评为“最美物理实验”之一。
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自由落体实验的成功带来了什么社会效应
亚里士多德利略对自由落体运研究: 古希腊思想家亚里士多德曾经断言:物高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。
比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。
1800多年来,人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。
直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。
伽利略通过“比萨斜塔试验”,用事实证明,轻重不同的物体,从同一高度坠落,加速度一样,它们将同时着地,从而推翻了亚里士多德的错误论断。
这就是被伽利略所证明的,现在已为人们所认识的自由落体定律。
“比萨斜塔试验”作为自然科学实例,为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。
伽利略的科学研究方法:提出问题→合理猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论。
伽利略的探索之路:知识=观察+实验+思考1、大胆的猜测:下落物体的速度是随时间均匀增加的,即,则测瞬时速度V与时间t成正比困难一:瞬时速度无法准确测量。
为了解决测量瞬时速度的困难,伽利略寻求间接验证的途径(思维的作用)则测下落的高度与时间t2成正比2、实验验证:伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落,伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为:伽利略发现,斜面的倾角不同,上述比例关系同样成立,只是这个常数的随着θ的增大而增大。
困难二:伽利略用斜面实验验证了后,怎样说明落体运动也符合这个规律
3、合理外推:随着θ的增大,的数值在增大。
当θ=90°时,即物体竖直下落时,这个关系也应该成立,这时的数值最大。
至此,他终于成功地验证了原先的猜想,不但否定了亚里士多德的错误论断,而且得到了物体下落的规律。
分析:伽利略的成功,不仅在与找到了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
思考:科学思想方法程序是:对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑(包括数学)得出结论→通过实验对结论进行检验→对假说进行修正和推广→……其核心是:把实验和逻辑和谐地结合起来。
我脑子中的自由落体实验
从以上实验结果可以看出,对于不同的s1的取值,重力加速度不确定度的变化有一定的规律,但是其中仍有部分点存在一定误差;同时,虽然s1=29.00cm时重力加速度的不确定度最小,但相对来说重力加速度的百分误差仍然较大,其不确定度也较大。
通过对实验过程的分析,我们可以找出以下几种影响因素:视差。
在测量s2,s1的时候,由于视线并未保证严格水平,使读数与实际距离有一定的差别。
2、 空气阻力。
在实验过程中,小球下落会有空气阻力,导致测出的值普遍偏小,最终使重力加速度的值小于理论值。
自由落体计算公式
确切地说是:减少空气阻力产生的影响。
因为空气阻力主要和速度、物体的形状有关,所以密度较大的物体,与等体积的密度较小的物体阻力是一样的。
当重力足够大时,阻力的影响就可以忽略。