史上最著名實驗——伽利略專場
經歷了漫長的考前複習與考試,終於又能編寫新的文章啦!不知道大家考得都怎麼樣。
在
史上最著名實驗1的文末,有讀者提出了自己的看法,認為伽利略的自由落體實驗不夠有名,實驗的真實性也有待考證。因此,在這一篇文章中,作者帶來了3個貨真價實的伽利略實驗。
1、 實驗名:伽利略理想斜面實驗 實驗貢獻:對牛頓第一定律給予啟發
實驗詳情:
這是一個正統的思維實驗,因為它規避了一切會對實驗結果造成影響的因素。說得有點高大上,事實上實驗過程較為簡單。首先,實驗器材是:一個有彎曲小槽的斜面和一個銅球。在做實驗的時候,不考慮對小球滾動造成能量損耗的因素(如:摩擦力、空氣阻力…),使小球從彎道的一端滑下,因為沒有能量的消耗,重力勢能與動能在小球來回滾動的同時相互轉化,所以小球會滾動到彎道另一端同等水平高度的地方,並下落,並周而復始這個動作。這個初步結論,可以在圖(a)、(b)中看到。伽利略進一步地想:如果不讓小球滾上坡,讓它永無止境地朝水平方向滾下去,小球就根本停不下來了(也許這球是嚼了炫邁)。
再看一下牛頓第一定律:一切物體總保持原來的靜止狀態或勻速直線運動狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。是不是與伽利略的這個實驗有幾分相像?怪不得牛頓說:我只是站在巨人的肩膀上。
2、 實驗名:伽利略加速度實驗 實驗貢獻:發現重力加速度
實驗詳情:
伽利略一生致力於研究物體的運動,這個實驗也是他真實地做過的實驗。過程其實也挺簡單,他用一個有光滑斜面的木板,將其豎立起來,再從最頂端釋放一個小球,讓其沿斜面下滑,再觀察小球在不同時刻中位置的變化。
在這個實驗之前,人們一直深信亞里士多德的觀點—滾動球的速度是不變的。他曾預言過:銅球滾動的路程和時間成正比。然而,事實證明亞里士多德的觀點是錯誤的(還有很多其他觀點也在後續被陸續證明是錯誤的)。事實上,銅球滾動的路程和時間的平方成正比,因為有重力加速度的影響。
3、實驗名:伽利略鐘擺實驗 實驗貢獻:發現鐘擺原理
實驗詳情:
伽利略有一次站在比薩的天主教堂,一直盯著頭頂上不停搖擺的燈看。那個時候並沒有表這類能夠準確計時的工具。因此,伽利略便用脈搏作時間的測量工具。他發現,儘管隨著時間的推移,吊燈擺動的幅度逐漸變小,但一次次擺動之間的間隔卻始終一致。因此,伽利略在回到家後,自製了一個擺錘,測量了它擺動頻率與自己脈搏跳動頻率的關係,進而發現了鐘擺原理。
文章已經接近尾聲,有個爆料帶給大家:本公眾號的另外兩位作者已經遠赴貴州赤水作支教。因為地處偏遠的原因,那裡的光污染極少。他們的目標之一便是拍攝到乾淨夜空中的繁星,讓我們一起期待吧。
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