自由落体的故事(自由落体的故事视频)

在比萨斜塔上做了两个铁球同时落地的实验者是谁

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自由落体的故事(自由落体的故事视频)

自由落体的故事(自由落体的故事视频)

伽利略的自由落体实验 传说1590年，出生在比萨城的意大利物理学家伽利略，曾在比萨斜塔上做自由落体实验，将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地，由此发现了自由落体定律，推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面，落体的速度同它的质量成正比的观点。 但是，伽利略的两个球体并非像传说中的一样一起落下，即使重力加速度不变，两个球体受到空气阻力影响，是不会一起落下的。这也就是为什么鹅毛和铅球不会一起降落的原因。由于受到空气阻力，两个球体不能看作自由落体。但是伽利略的实验理论是正确的，在真空中，无论多重的物体，都遵循自由落体定律。 伽利略在比萨斜塔做自由落体实验的故事，记载在他的学生维维安尼（Vincenzo Viviani，1622年—1703年）在1654年写的《伽利略生平的历史故事》（1717年出版）一书中，但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验，历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法。 另据记载，1612年有一个人在比萨斜塔上做过这样的实验，但他是为了反驳伽利略而作这个实验的，结果是两球并没有同时到达地面。

1590年伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验

将两个铁球从不同的斜坡放下，结果却同时落地，这是什么原理？

两个铁球同时落地的故事

伽利略做的实验

伟大的科学家伽利略，曾经做过一个的实验。将两个不同重量的铁球，从高空一起坠落，得到的结果是两个铁球同时着地。从而证明了物体下落的速度，和物体的重量无关。那如何让羽毛和硬同时着地呢？

将两个铁球从不同的斜坡放下，结果却同时落地，这是什么原理？

伽利略比萨斜塔实验的故事原理

伽利略比萨斜塔实验的故事原理：万有引力定律。

伽利略实验介绍：

伽利略落体实验，证实不同重量球体自由落下，它们同时着地的实验。之前人们接受亚里士多德的物体下落速度与物体重量成正比的观点。

关于落体运动，古希腊哲学家亚里士多德仅仅凭借直觉和观感，曾经作出过这样的结论：重的物体下落速度比轻的物体下落速度快，落体速度与重量成正比。

1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。

关于自由落体实验，伽利略做了大量的实验，他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来，并测定下落时间有多少别。结果发现，各种物体都是同时落地，而不分先后。也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。

无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落，它们将同时到达地面。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，即重力加速度的大小都是相同的。

我们若从牛顿的万有引力定律分析自由落体的运动规律，任意两个物体之间都遵循着万有引力定律，轻重不同的两个物体在地球的引力场中做自由落体运动都将获得相同的加速度，所以实验得出大小两球同时落地的结果是符合万有引力定律的。

就是说伽利略的实验结论和从万有引力定律所做的理论分析是完全一致的，从这一点来说，伽利略的实验是正确的。

但是，万有引力定律完全成立是需要一定的条件的，必须定任意两个中性物体之间的相互作用都是完全遵从万有引力定律的，任意两个物体场都与地球场作用的规律完全相同，而其实不然。

伽利略的自由落体实验

真正对自由落体运动进行科学研究的是意大利物理学家伽利略（G．Galilei，1564—1642）。他在比萨大学任教期间，多次对亚里士多德的观点提出疑问，他巧妙地设计了一个“佯谬”：如果亚里士多德的论断成立，即重物比轻物下落速度大，那么将一轻一重的两个物体拴在一起下落，“快的会由于被慢的拖着而减速，慢的会由于被快的拖着而加速”，因而它将以比原来那个重物小的速度下落，但这两个物体拴在一起要比原来那个重物更重些。这样，伽利略就从亚里士多德的重物较轻物下落得快的论断，导出了重物下落得更慢的结论。这表明“亚里士多德错了”。伽利略认为，只有定重力加速度与物体的重量无关，才能消除这个矛盾。 伽利略向亚里士多德的挑战触怒了许多学者、，于是产生了流传广泛的斜塔实验故事。 比萨斜塔高179英尺，由于塔基问题，塔身发生倾斜，那正是理想的落体实验场所。伽利略为了证明他的论断，邀请了许多人到斜塔旁观看，有他的支持者，也有他的反对者。伽利略一手拿着一个1磅重的铅球，另一手拿着一个10磅重的铅球，一步一步地登上斜塔。到了塔顶，他向下作了个手势请观众注意，随即双手平举两个铅球让它们同时下落，“！”的一声，两个重量相9倍的铅球同时落地。伽利略胜利了。 这个实验是否由伽利略作，从当时的各种文献记载（包括伽利略本人的著作）中都无法得到证实。但重要的是，斜塔实验反映了当时的研究者们，对自由落体实验已有很深入的认识：①自由落体的速度极快，为了体现重物、轻物下落速度不同造成下落距离不同，必须有相当的高度以形成这种别。这就是自由落体实验要在50多米高处的当地的建筑物上进行的缘故。②意大利各地的高塔不少，为什么流传下来的却是一个“斜塔实验”？这可能是千百次失败带来的一个必然结果。由于伽利略当时名声显赫，崇拜者们就把斜塔实验的功劳归到他的头上。不过，下面的“斜面实验”确是伽利略亲自设计和作的。 在垂直方向观测自由落体的落地，在当时的技术条件下是很困难的，因为即便在50多米高处下落的物体，到达地面也只要花3秒多钟。为了仔细观测重力作用下物体运动的特点，伽利略设计了一个能将运动时间“放大”的斜面实验。他在一块厚木板上刻一道槽，并将槽打磨得很光滑。再取一个坚硬、光滑并很圆的铜球，放在槽里滚动。抬高槽的一端，使槽倾斜，这样，铜球就在一个斜面上滚动。实验开始时，让铜球放在槽顶沿着槽滚下，并记录整个下滑时间。重复几次，“以便使测得的时间准确到两次测定的结果相不超过一次脉搏的十分之一。进行这样的作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半。下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长所用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较。像这样的实验，我们重复了整整100次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此……”伽利略在《两种新科学的对话》中所记述的这段话，已道出了匀加速运动中经过的距离与时间的平方成比例的基本规律。 根据斜面实验，伽利略还提出了惯性的概念。根据亚里士多德的物理学，保持物体匀速运动的是力的持久运动。但是，伽利略从小球在水平面上运动的实验推测，如果没有摩擦力等阻力的作用，小球将保持匀速运动。这就奠定了近代关于物质惯性的基础。遗憾的是，伽利略没有定义匀速运动是在一条直线上的运动，因而没有完成惯性的近代定义。

伽利略的两个铁球同时落地事例

在伽利略之前，古希腊的亚里士多德认为，物体下落的快慢是不一样的。它的下落速度和它的重量成正比，物体越重，下落的速度越快。比如说，10千克重的物体，下落的速度要比1千克重的物体快10倍。

1700多年前以来，人们一直把这个违背自然规律的学说当成不可怀疑的真理。年轻的伽利略根据自己的经验推理，大胆地对亚里士多德的学说提出了疑问。经过深思熟虑，他决定亲自动手实验。他选择了比萨斜塔作实验场。这一天，他带了两个大小一样但重量不等的铁球，一个重10磅，是实心的；另一个重1磅，是空心的。伽利略站在比萨斜塔上面，望着塔下。塔下面站满了前来观看的人，大家议论纷纷。有人讽刺说：“这个小伙子的神经一定是有病了！亚里士多德的理论不会有错的！”实验开始了，伽利略两手各拿一个铁球，大声喊道：“下面的人们，你们看清楚，铁球就要落下去了。”说完，他把两手同时张开。人们看到，两个铁球平行下落，几乎同时落到了地面上。所有的人都目瞪口呆了。

伽利略为了证明物体下落的速度和重量是无关的，于是在比萨斜塔上，一手持重10磅的实心铁球，一手持重1磅的空心铁球。同时落下，结果两个铁球同时着地。从而证明了自己的观点。

同学们，你们听过两个铁球同时落地的故事吗？为什么这座塔叫作比萨斜塔？

比萨斜塔双球试验与自由落体定律

古希腊的哲学家、科学家亚里士多德凭着“自信的直觉”，提出了“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点，这种观点统治了西方学术界将近2000年。

1590年的一天，年轻的意大利比萨大学数学伽利略，邀请比萨的一些学者和大学生来到斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，让一个重十磅和一个重一磅的铁球，同时由塔上自由下落，轻的和重的几乎同时落地。伽利略把试验重复一次，结果仍然相同。伽利略的试验，动摇了亚里士多德在物理学中长期占统治地位的臆断，在观众中引起了极大的震动。

比萨斜塔在意大利西部古城比萨城内。建于1174年。

由于地基的问题，比萨斜塔

当整座塔体完工后，塔顶中心线已偏离塔体垂直中心线。由于该塔“斜而不塌”，名声大噪。

1590年，伽利略在塔上做自由落体试验，使比萨斜塔更有名了。

比萨斜塔的斜度在缓慢增加，从18年起，每年增加倾斜度为1毫米。近百年来，人们对斜塔采取了加固挽救措施，但都无济于事。前几年科学家们终于找到了办法，保护这一世界名塔。

伽利略为什么在比萨斜塔做自由落体实验

可构成一个直角三角形，如果建筑物是直的将很难完成。还有斜塔在当时的比萨城斜塔已经很高。只有高才能更方便实验。

当时的建筑物的是塔，塔上小下大，一般的塔从顶上竖直落不到地上，只有斜塔能

事实上这只是个杜撰的故事.为的是体现伽利略不畏权威的精神.

伽利略真的在比萨斜塔上做过自由落体实验吗？

自由落体实验是谁做的

是伽利略做的。

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、哲学家和全体学生”参加的大型，登上高高的比萨斜塔，当场做了的斜塔落体实验，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、哲学家和全体学生在场的情况下，从比萨斜塔的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15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。