什么叫自由落体运动(怎样做自由落体实验?)

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什么叫自由落体运动

什么叫自由落体运动如下:

自由落体是指常规物体只在重力的作用下,初速度为零的运动,也叫做自由落体运动。自由落体运动是一种理想化的物理模型,是初速度为0的匀加速运动。

也可以说,物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动,例如用手握住某种物体,不施加任何外力的理想条件下,轻轻松开手后发生的物理现象。

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扩展资料:

对自由落体更先研究的是古希腊的科学家亚里士多德,他提出:物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的,物体越重,下落得越快;反之,则下落得越慢。亚里士多德的理论影响了其后两千多年的人。

物理学家伽利略在1636年提出了相反的意见。伽利略在1636年的《两种新科学的对话》中写道:如果依照亚里士多德的理论,假设有两块石头,大的重量为8,小的为4,则大的下落速度为8,小的下落速度为4,当两块石头被绑在一起的时候,下落快的会因为慢的而被拖慢。

所以整个体系和下落速度在4-8之间。但是,两块绑在一起的石头的整体重量为12,下落速度也就应该大于8,这就陷入了一个自相矛盾的境界。伽利略由此推断物体下落的速度应该不是由其重量决定的。他在书中设想,自由落体运动的速度是匀速变化的。

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为了彻底改变亚里斯多德的错误所形成的影响,伽利略特意在比萨斜塔上当众用两个大小不一的铁球做了一次实验,结果让所有在场的人大吃一惊,两个铁球同时落地。

但是后来经过历史的严格考证,伽利略并没有在比萨斜塔做实验,人们却还是把比萨斜塔当作对伽利略的纪念碑。

怎样做自由落体实验?

首先找到一个确定的高度,再拿一个重物从高处落下,这个重物一定要忽略空气阻力,然后等中午落地时得到自由落体时间。根据牛顿运动公式求得加速度

下面分享相关内容的知识扩展:

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.设重物或小车的质量为m. (1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论、分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是______.(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,纸带上前两点的距离约为2mm,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出物体从O点到B点动能增加量△EK______;物体从O到B点重力势能减小量△EP=______.(用m表示,g取9.8m/s2,结果保留两位有效数字)(3)根据计算得出△EK______△EP(填“>”、“<”或“=”),造成以上误差的主要原因是______.
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(1)由甲、乙两图可知,乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦,由此可知甲图验证机械能守恒更合适.
采用乙图实验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用.且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙图不能用于验证机械能守恒.
(2)利用匀变速直线运动的推论:
vB=0.1216?0.06842×0.02m/s=1.33m/s,
动能增加量为:△Ek=12mvB2=12×m×(1.33)2=0.88m J.
重力势能减小量为:△Ep=mgh=m×9.8×0.0931=0.91m J.
(3)根据计算得出△EK<△EP,造成以上误差的主要原因是纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在.
故答案为:(1)甲;(2)0.88m,0.91m;(3)<,纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在.

针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程,有以下叙述:

针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程,有以下叙述: ①伽利略后来借助数学知识发现,如果速度与位移成正比,将会推导出复杂的结论; ②伽利略做了大胆的猜想:落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比; ③伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的; ④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时,运动变为自由落体,其性质不变,且所有物体下落的加速度都一样,到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动了。 根据伽利略研究的真实过程,请你做出科学合理的排序,你认为正确的是( ) A.①②③④B.③②①④C.②①③④D.②③①④
【答案】B
【答案解析】试题分析:伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的:伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的;伽利略做了大胆的猜想:落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或位移成正比;伽利略借助数学知识和实验发现,如果速度与位移成正比,将会得到错误的结论;伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90°时,运动变为自由落体,其性质不变,且所有物体下落的加速度都一样,到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动.故正确的顺序为:③②①④,故B正确
考点:考查了物理学史

伽利略反驳亚里士多德自由落体理论的思想实验是否正确?

伽利略反驳亚里士多德自由落体理论的思想实验是正确的。

伽利略认为,如果这个结论是错误的,那么只有一种合理的解释任何有质量的物体在做自由落体运动时的下落速度是相同的,即物体自由下落的速度与自身质量无关。为了证实自己的想法,伽利略进行了他后续的实验。

亚里士多德的结论之所以是错误的,是因为他并没有考虑到力的因素。自由落体运动的结论也是伽利略做了很多次实验才得出的,其条件是物体从静止开始下落,而且只受重力。

这是一个理想化的模型,现实世界中是不存在的。也正是因为这一点,亚里士多德的结论才忽悠了欧洲人近两千年。

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首先我们来看假设,如果把两块石头捆绑在一起,那么就会有两种认定:

1、绑在一起,但整体概念上仍然是两块石头。(如两个物体叠放在水平地面上,物体a和物体b对单位内地面施加的压力为Fa+Fb。)

2、绑在一起,但整体概念上将其视为一块石头。(如两个物体叠放在水平地面上,物体a和物体b合并视为物体c,物体c对单位内地面施加的压力为Fc。)

以认定1继续推理,每一块石头都有自己的重心,那么按照前提,质量小的石头会拖慢质量大的石头,得到结论1x>z>y。

以认定1继续推理,只有整体概念上的重心,那么按照前提,两个石头的总质量要比原来任意一块石头的质量要大,得到结论2z>x。

同一个前提,以两个不同的角度去推理才得到了两个不同的结论,但是现实不可能出现两个角度的结论,那么哪一个才是正确的?

按照前提,两个质量不同的石头,绑一起会下落的比它们任何一者都快,如果质量差很小,其速度差也很小。

按照伽利略的逻辑,大铁球会拖着小铁球下落从而更快的下落,而大铁球要拖小铁球要用力,不可能比大铁球单独下落快,于是得出结论从而反证出了两个铁球无论如何都是同时下落的。

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