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比萨斜塔上的对决

来源:科学揭秘 > 作者:小慧 时间:2018-04-01 20:22:06

一个人站到了比萨斜塔的尖上,这是要干什么?让我们先来听听周围的人怎么说。“肯定是大铁球先落地啊,大的重啊!”“是啊,几千年前的圣人亚里士多德都是这么说的!”“也不一定啊,我觉得伽利略也很有实力的。我赌伽利略赢!”“我相信亚里士多德!”到底在干什么呢?再不开始,下面就要变成赌场啦!

原来这就是伽利略著名的铁球实验。他是意大利著名的物理学家和天。据说,他首先用石块分析出了重力并不影响它们落地的时间。他对自己的结论深信不疑,为了让大家心服口服,他决定在比萨斜塔上做一个实验,证明亚里士多德的结论是错误的,这可真是超越时空的对决!

这一天,伽利略站到了比萨斜塔上,下面聚满了人。只见伽利略平举双手,在同一高度释放了两个大小不一的铁球。此时,围观的人们又惊奇又紧张,如果两个铁球同时落地,那么,他们信奉了2000年的亚里士多德的理论就错了!这是多可怕的事情!但结果就是如此可怕,两个铁球同时落地了,伽利略战胜了亚里士多德!

这两个铁球的运动同样是自由落体运动。不受任何阻力,只受重力作用且初速度为0的运动,就是自由落体运动。伽利略的自由落体实验揭示了自由落体定律,:物体下落的加速度与物体的重量无关。

可是,我们生活中,不是大铁球先落地吗?石头不是比羽毛先落地吗?实际情况的确是这样的。那不是与伽利略的结论矛盾了吗?

这是因为在地球上自由下落的物体,除了受重力影响外,还受空气阻力和摩擦力影响。通常,重量越轻的物体,受到的摩擦力越大,阻止它下落的力也就越大,所以,掉落速度更慢,也就更晚落地。

真正的自由落体实验

其实伽利略做的实验还算不上真正的自由落体,因为两个铁球还受到空气阻力和摩擦力的影响。要想做真正的自由落体实验必须消灭空气阻力。那么,什么地方可以满足我们的愿望呢?答案是。

月球上没有空气,处于一个真空状态,当然,也就没有空气阻力。1971年,阿波罗15号飞船第一次登上月球,万众瞩目之下,宇航员把一根羽毛和一把锤子从同一高度同时扔下来,结果——同时落地!这才是真正的自由落体实验!同时它也证明了伽利略提出的自由落体定律:在没有空气和摩擦力的环境里,任何物体掉落的速度都是一样的。

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