物体下落快慢和重量有关系吗 物品下落的速度跟自身重量有关吗
来源:择校网 时间:2024-11-24 19:38:42
一、物体下落的快慢可能与哪些因素有关
1、只与初速度、高度、空气阻力有关,而空气阻力又跟物体的大小形状有关,但要注意与物体的重量无关。
2、通常在空气中,随着自由落体的运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。
3、当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米/秒。
4、自由落体”定律,物体下落的加速度与物体的重量无关,也与物体的质量无关,
5、就人们所谈比萨斜塔的落体实验而言,大铅球与小铅球都会同时落地,同时击响地面的木板。其实这很清楚,按牛顿的“万有引力”定律计算,大铅球(m大)与地球M之间的引力(F大)应大于小铅球(m小)与地球M之间的引力(F小)。
6、伽利略自由落体实验的结果显然不能体现这种引力差异。即:
7、(F大=G·m大M/r^2;)>(F小=G·m小M/r^2;)
8、不过把大质量的物体加速到一定速度,比加速小质量物体要用更大的力,所以大质量物体比小质量物体多百分之几的引力,那么加速大质量物体就要比小质量物体增加百分之多少的力,效果被抵消。伽利略自由落体实验的结果其实是可以推算出来的。
9、就同一个铅球m在同一高度h而言,如果在地球上落下的时间需要1秒,那么在月球上落入月面
10、的时间就会大于1秒,这又能有效地体现牛顿“万有引力”定律中的质量因素。即地球引力大于月球引力,故在吸引同一物体时,地球上的重力加速度g就会大于月球上的加速度g′。即:
11、(g地=GM地/h^2;)>(g′月=GM月/h^2;)。
12、参考资料来源:百度百科--空气阻力
13、参考资料来源:百度百科--自由落体运动
二、物品下落的速度跟自身重量有关吗
1、亚里士多德认为物体自身重量越重,下落的倾向就越大,下落的速度也就越快;物体越轻,下落的倾向就越小,下落的速度也就越慢。因此,亚里士多德得出了一个结论:物体下落的快慢和它的重量是成正比的。
2、在我们今天看来,亚里士多德的论断是错误的。然而在古代,亚里士多德有很高的声望,他所说的话没有一个人敢怀疑。所以在将近两千年的漫长岁月里,人们一直把亚里士多德的论断当作真理。直至16世纪,这个论断才被伽利略推翻。
3、比萨斜塔伽利略首先进行了逻辑推理,从推理中发现物体下落的快慢和它的重量无关。伽利略设想,如果亚里士多德的观点是正确的,轻重不同的两个物体下落时,重的物体下落快,轻的物体下落慢。可是,如果将它们绑在一起同时下落会出现什么情形呢?按照亚里士多德的观点,绑在一起后的物体会比原来重的物体更重,所以它们就比重的物体下落得快。可如果从另一个方面分析,重的物体要带动轻的物体运动,它们应该比重的物体下降得慢一些。这两个结论很显然是矛盾的。由此伽利略得出结论:物体下落的快慢与重量无关,所有物体下落的快慢都是相同的。
4、伽利略又继续研究物体下落的距离和所用时间的关系。可是又遇到了难题,因为在那个时代是没有钟的。为了计算时间,伽利略在一个大的盛水桶底部钻一个小孔,并安上龙头,在龙头下面放上接水容器。打开龙头,水就会流入接水容器,称量容器中所接水的质量就可以确定经历的时间。
5、物体下落时,运动的速度很快,经历的时间也极短。用这种粗糙的装置测量精确的时间显然是办不到的。伽利略仔细观察小球在斜面上的运动,发现斜面越陡,小球运动得越快。于是伽利略把小球的下落运动看成是小球斜面运动的一种特殊情况。因此伽利略就开始用斜面做实验来研究物体下落的规律。
6、当斜面的倾斜度很小时,他就能比较准确地计算时间了。伽利略反复进行斜面实验,测量出小球在斜面上运动的距离和所用时间,通过推导距离、时间、速率和加速度之间的关系,得出了小球沿斜面滚下或自由下落的运动都是匀加速运动的结论,又进一步发现了物体下落运动的规律——自由落体定律,即物体从静止状态开始下落,物体运动的距离同下落时间的平方成正比。
三、物体下落速度与什么有关
1、下降速度快慢只与初速度,高度,空气阻力有关。
2、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,它是匀变速直线运动的一个特例。因此,匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动,只要把公式中的v0取为零,a换成g即可,即:vt=gt,h=1/2gtv=2gh。其中,h为物体由静止下落的高度。
3、第一,在开始下落的时候,物体的速度为零,即静止的。
4、第二,这一运动必须是不计空气阻力的。物体在下落的过程中,只受到重力的作用。
5、第三,在同一高度,任何物体不论重量大小,在自由落体的过程中,它们的速度是一样的,落地的时间是一样的。
6、在空气阻力忽略不计的情况下,物体的自由落体的速度是一样的,与物体的重量没有关系这一结论在现实生活中,也是不可能的。因为空气有阻力。所以,伽利略提出的这个观点,一定是有个大前提的,那就是不计空气阻力。
7、大卫.斯科特,美国人,是第七个踏上月球的人。当他登月后,便去验证了一下伽利略的这一观点。在月球上,他将一根羽毛和一把铁榔头同时仍下去,并发现它们是同时落地的。
8、参考资料来源:百度百科-自由落体
四、是不是越重的东西从高处掉下来的速度就越快
1、不是物体越重坠的速度越快,加速后阻力与重力相等时会变为匀速,最后落地后静止。在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。
2、同样对于任意两个物体与地球之间的万有引力作用,也是借助于场产生作用。只有任意两个物体自身所带的场与地球场之间产生的万有引力作用都具有完全相同的规律时,万有引力定律才是严格成立的,产生的重力加速度才能够总是完全相同,两球才能够同时落地。
3、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。
4、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差别。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。
5、参考资料来源:百度百科——自由落体实验
五、物体下落的快慢俞物体的质量有没有关系
1、巧妙的推理古代的学者们认为,物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的,物体越重,下落得越快。生活在公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多得最早阐述了这种看法。亚里士多得的论断影响深远,在其后两千多年的时间里,人们一直信奉他的学说。
2、但是这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理,巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整个系
3、统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样,就从重物体比轻物体下落得快的假设,推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。
4、提出假说伽利略认为,自由落体是一种最简单的变速运动。他设想,最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是,速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即经过相等的时间,速度的变化相等;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即经过相等的位移,速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单,并把这种运动叫做匀变速运动。
5、数学推理在伽利略的时代,技术不够发达,通过直接测定瞬时速度来验证一个物体是否做匀变速运动,是不可能的,但是,伽利略应用数学推理得出结论:做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的方成正比,即s∝t�0�5,这样,只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用的时间,就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
6、伽利略是怎样推出s∝t�0�5的呢?他的思路大致如下:先由平均速度得出s= t。他推断初速度为零、末速度为v的匀变速运动的平均速度,然后应用这个关系得出s=。再应用a=从上式消去v,就导出s= at2,即s∝t�0�5。
7、实验验证自由落体下落的时间太短,当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难,伽利略采用了间接验证的方法,他
8、让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下,做了上百次的实验,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多,所以时间容易测量些。实验结果表明,光滑斜面的倾角保持不变,从不同位置让小球滚下小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的即……由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动,换用不同质量的小球重复上述实验,位移跟所用时间的平方的比值仍不变,这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运动的情况是相同的。
9、不断增加大斜面的倾角,重复上述实验,得出的值随斜面倾角的增加而增大,这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
10、合理外推伽利略将上述结果做了合理的外推,把结论外推到斜面倾角增大到90°的情况,这时小球将自由下落,成为自由落体伽利略认为,这时小球仍然会保持匀变速运动的性质。这种从斜面运动到落体运动的外推,是很巧妙的。不过,用外推法得出的结论,并不一定都是正确的。现代物理研究中也常用外推法,但用这种方法得到的结论都要经过实验的验证才能得到承认。
11、伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法,这种方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍不失为重要的科学方法之一。
END,本文到此结束,如果可以帮助到大家,还望关注本站哦!