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伽利略對自由落體運動的研究

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-07-26

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伽利略對自由落體運動的研究 16世紀，意大利學者伽利略對亞里士多德的看法提出了質疑，并對自由落體運動進行了深入的研究。伽利略對自由落體運動的研究方法大體可歸結為以下幾點： 1發(fā)現(xiàn)問題伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點有自相矛盾的地方。伽利略認為，如果亞里士多德的觀點是對的，即重物比輕物下落得快，那么把重物和輕物拴在一起下落，它們將是什么結果呢？照亞里士多德的說法，重物下落得快，輕物下落的得慢，由于兩物拴在一起，“輕的”被“慢的”拉著，“慢的”被“快的”拖著，所以兩物拴在一起的速度應是不快不慢。同樣，照亞里士多德的說法，兩物拴在一起，應該是更重了，那它們應該下落得更快。這兩個結論都是由亞里士多德的論斷推出來的，但得到的卻是互相矛盾的結果?？梢?，亞里士多德的觀點是錯誤的。 2提出假設伽利略認為，重物與輕物應該下落得同樣快。他猜想落體運動應該是一種最簡單的變速運動，物體的速度應該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算是均勻的呢？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v與t成正比；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即v與x成正比。 3數(shù)學推理伽利略通過數(shù)學運算得出：如果v與x成正比，將會得到荒謬的結論；如果v與t成正比，它通過的位移x就與t2成正比。 4實驗驗證為了便于測量時間，伽利略設法用斜面做實驗。他在木制斜槽上蒙上羊皮紙，讓銅球從光滑的羊皮斜槽上滾下，通過上百次對不同質量的小球沿不同傾角的光滑斜面越大的定量研究，發(fā)現(xiàn)小球沿光滑斜面運動時通過的位移x確實與t2成正比，小球的運動是勻變速直線運動，且傾角一定不同小球的加速度一定，傾角越大加速度越大。 5合理外推伽利略將他在斜面實驗中得出的結論做了合理的外推：設想斜面的傾角越接近900，小球沿斜面滾下的運動就越接近于自由落體運動；當斜面的傾角達到900時，小球就做自由落體運動。從而，自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，且所有物體自由下落時的加速度都相同。: 回答者：網(wǎng)友

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