首页 一片茸毛和一个铁球,在真空中同高一起落下,哪个先落地?

一片茸毛和一个铁球,在真空中同高一起落下,哪个先落地?

首先要弄清楚这个“真空”是在哪里。这个“真空”假如在地球上,下落速度遭到地球重力影响,因而叫自由落体,这个落体的速度是与地球重力相匹配的。因而,在无空气阻力下,物体不管巨细,下落时只受空气阻力影响,下…

首先要弄清楚这个“真空”是在哪里。

这个“真空”假如在地球上,下落速度遭到地球重力影响,因而叫自由落体,这个落体的速度是与地球重力相匹配的。因而,在无空气阻力下,物体不管巨细,下落时只受空气阻力影响,下落速度是相同的。这样不管是一根茸毛,仍是一个铁球,在没有空气的情况下,当它们在同一高度,开始速度为零时,都会一同抵达地上。

但假如这个真空在太空,没有重力条件下,就会失重。在失重条件下,一个铁球和一片茸毛都不会“下落”。由于“下落”的“下”本质上便是引力,重力是引力效果下发生的,没有引力就没有重力,也就没有上下之分。当然在太空中,尤其是在太阳系范围内,只要相对的零重力,没有肯定零重力,由于物体遭到太阳和邻近星球的影响,多少仍是有必定重力的,不过由于很弱小,表现出来便是挨近失重状况罢了。

人类对物体下降考虑现已几千年,知道是渐进的。

最早提出物体巨细下降速度是古希腊哲学家亚里士多德,这位生计于公元前3百多年前的智者终身成果颇多,作品有《东西论》、《物理学》、《形而上学》、《伦理学》、《政治学》多种作品,现已就有了对世界的考虑,有些现已上升到科学层面。

他提出物体下落速度与分量巨细相适应,分量越大,下落速度越快,反之越小,并且成份额,如10磅重的石块比1磅重的石块下落速度要大10倍。由于亚里士多德的前史位置和杰出成果,人们对亚里士多德的这个定论毫不怀疑,从没有人质疑过。

一直到现代试验科学的前驱伽利略,凭着其异乎寻常的脑瓜感觉这个理论自身就蕴含着一个逻辑过错,由此提出了质疑。他在1636年宣布的《两种新科学的对话》一文中明确指出了这个理论的逻辑过错。

他以为,假如两个物体分量一大一小,下落速度不相同的话,假如把它们绑在一同就会呈现对立:依照分量大的物体下降速度大,小的物体下降速度慢的说法,绑在一同,大的物体就会遭到小的物体速度连累,整体下降速度要小于大的下降速度;但假如依照分量越大速度越快的话,绑在一同速度就会呈现叠加,就会大于大分量物体速度。

伽利略与比萨斜塔的故事。

比萨斜塔是意大利一座陈旧的地标修建,制作开始于1173年,当建造到第四层时就发现呈现了歪斜,查看剖析的原因是由于地基松软所造成的。后来建造就陆陆续续进行了2个世纪,一直到1372年才竣工,后来在建造上层时有意向相反方向歪,因而这个塔除了与地上不笔直而歪斜,仍是略为曲折的,成为一道共同的景色。

伽利略彼时正在比萨大学任教,他发现亚里士多德关于落体质量巨细与速度的论说存在着逻辑过错后,于1589年使用比萨斜塔的歪斜视点,在塔山将两个各重100磅和1磅的铁球一同在同一高度推落,成果这两个球一同落地,惊呆了一同来看这个试验的人们,这些人们包含与伽利略争辩的人、搭档、朋友和学生。

关于伽利略的比萨斜塔试验是否实在,颇有争议,由于这个记载只要他的学生维维安尼在《伽利略》一书中流传下来,其他伽利略一同的搭档和他自己都没有这个记载。但他在比萨大学的课堂上,曾爬上桌子,屡次把两块巨细不同的砖块举过头顶,一同掉下,两块砖一同落地,把学生们惊得呆若木鸡。这一点是无可置疑的。

由此,伽利略推翻了亚里士多德物体下落速度与分量相关的理论,这一点被科学界公认。一个控制禁闭了人们几千年的理论就这么幻灭了,伽利略纠正了一个科学的前史过错。

自由落体规则。

后来人们依据牛顿的万有引力规则,推导出了自由落体规则,表达为:瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为:△s=1/2gt^2。并得出:

速度随时刻改变的规则:v=gt。

位移随时刻改变的规则:h=gt^2。

速度随位移的改变规则:2gs=v^2。

其间v为速度,h为高度,g为重力加速度=9.8m/s^2,t为物体下落时刻s,△s为间隔增量。依据这个规则,在无空气阻力前提下,平等高度一同落下的一片茸毛,不会比一个铁球要慢,而是会一同落地。

上世纪美国载人使命,阿波罗15号指挥官 David Scott 在月球上直播自由落体试验,让1.32公斤重的铝合金地质锤和0.03公斤重的鹰羽,从距地上1.6米的高度一同落下,在月球真空环境验证了伽利略的想象。

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