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著名的比萨斜塔实验伽利略并没做过

来源:不详       更新时间:2011-1-20 14:13:07
 

  昨天下午,超级兴趣班物理兴趣小组举行第二次活动,杭二中的物理高级教师赵初蓓讲物理学经典小故事。天气冷,交通不太方便,但小朋友来得并不少。从幼儿园大班到初二学生,年龄跨度很大。赵老师讲得深入浅出,孩子和家长都听得兴致勃勃。一到做实验,孩子就围上去,课堂很热闹。

  赵老师问,你觉得自然界最大的东西是什么?有人说是宇宙。那最小的是什么?一个男孩说是原子。

  “对,从宇宙空间到微观粒子,空间尺度上从最大到最小的,都是物理学的研究范畴。物理学的研究范围很广,甚至被称为‘万物之理’都不为过。”赵老师接着说,“或从时间尺度看,早至宇宙的起源:宇宙大爆炸、宇宙怎么来的、宇宙的中心是什么,晚至遥远的将来,这些都是物理学研究的内容。今天选了一些有代表性的物理学小故事,我给同学们讲一讲。”

  什么因素决定下落物体的快慢

  赵老师提问:什么因素决定一个下落物体的快慢?

  小朋友回答很多:质量、地心引力、重量、牛顿……稍作讨论后,意见集中在物体质量上,赵老师要做两个现场对比实验。

  一:赵老师左手拿一截粉笔,右手拿一张纸,同时从同一高度放掉,粉笔先落地,孩子们都没有疑问;

  二:赵老师拿起两张一样的纸,其中一张揉成团,再同时放掉,纸团先落地,不少小朋友疑惑了,有个男生说:两张纸质量一样,但揉成团的受到的阻力小所以下落快。赵老师表扬了他。

  “古人(代表人物亚里士多德)一直认为重的东西落得快,轻的东西落得慢,这个错误认识一直延续了两千多年。一直到16世纪末,伽利略表示了怀疑。他说我现在拿两块石头,一块重,下落速度为8,一块轻,下落速度是4,两块石头绑在一起,按理说轻石头会拖慢重石头的速度,那两块石头的下降速度一定比8小,但是按照质量决定速度的理论,这两块石头不是会下降得更快吗?自相矛盾。”赵老师说,伽利略一个简单小推理,就破除了这个错误理论。

  著名的比萨斜塔落体实验

  伽利略没有做过

  伽利略认为重物与轻物应该下落得同样快。他要进一步通过实验研究落体的规律。他做了什么实验呢?

  赵老师说到这里,小朋友都叫起来,说“比萨斜塔实验”。六年级男孩李子越,回答专业:这是一个很著名的实验,伽利略拿了一个空心球和一个实心球,站在比萨斜塔顶上同时抛下,两球落地时间一样。

  赵老师笑笑说:“说得不错,但这只是个美丽的传闻。经后来人严谨考证,证明伽利略并没有在此做过落体实验。尽管如此,世界各地的人们还会去参观,他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑。

  伽利略做了著名的斜面实验。落体下落得很快,而当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还不能测量竖直下落所用的时间。伽利略采用了一个巧妙的办法,他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,小球在斜面上所用的时间长得多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,得出非常著名的落体定律:物体下落的时间和质量无关,平时看到较重的物体下落快,是因为空气阻力对不同物体有不同的影响,如果没有空气阻力,所有物体将下落得一样快。

  爸妈打孩子 自己手也痛

  这是牛顿第三定律

  动力学奠基者是牛顿,小朋友都知道。他的功绩包括地心引力、牛顿第一、第二、第三定律,还有太阳的光谱,数学上发明微积分。这些理论大家不用很明白,生活中有实例。

  比如一辆小车和一辆卡车,同时起步同时刹车,小车停得快,卡车停得慢,是因为惯性(牛顿第一定律),物体自身质量大惯性则大,物体自身质量小惯性则小。有小朋友不听话被爸妈打过,你的屁股疼,爸妈的手也疼,这就是牛顿第三定律:作用力和反作用力。

  说到牛顿,不能不说著名的苹果落地故事。那天很热,牛顿在母亲的农场里干活,中午他坐在一棵苹果树下思考行星运动问题,一个熟透了的苹果在他眼前落下,使他想到促使苹果落地的重力,是不是也是促使月亮保持在它的轨道上而不掉下来的原因。这个故事是牛顿的第一位传记作者写的,当时就传开了,真假无从考证。但重要的是,牛顿确实想到过重力既支配苹果的下落,也支配月亮的旋转。

  海王星是通过计算发现的

  太阳系一共几大行星?本来是九大行星,现在是八大行星,因为制定的规范有变化。

  离我们最远的是海王星和冥王星,但在18世纪,才

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