伽利略、牛顿因它而伟大!一种最普通却又最神奇的实验装置!

伽利略、牛顿因它而伟大!一种最普通却又最神奇的实验装置!

中学物理力学部分,有一种最常见的物理实验装置,伽利略、牛顿都因她而伟大,中学生却因她而作业做到吐!

它是一种物理实验装置!

这种实验装置非常简单,生活当中也最常见,但是正如绝大部分的伟大物理发现都是从大多数人最司空见惯却视而不见的生活物理现象中发现的一样,她是平凡的,却伟人伽利略和牛顿做出了常人做不到的伟大发现!

这个似乎很神奇的物理实验装置,就是生活中最为常见而却很神奇的“斜面”!

伽利略、牛顿因它而伟大!一种最普通却又最神奇的实验装置!

伽利略斜面实验

两千三百多年以前,古希腊集哲学家、科学家、教育家几大家于一身的伟大人物亚里士多德认为“静止是水平地面上物体的“自然状态”或“自然本性”,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止下来。”

然而,将近两千年以后的1604年,意大利物理学家、天文学家、哲学家、近代实验科学的先驱者伽利略利用一个斜面实验推翻了亚里士多德的持续了将近两千年的错误物理观点!

伽利略、牛顿因它而伟大!一种最普通却又最神奇的实验装置!

伽利略利用的恰恰是最让人意想不到的“斜面”,如上图,让物体从斜面上的同一高度滑下,如果忽略掉摩擦力,它将滑到右边斜面与释放高度相同的地方,如果将右边斜面坡度放缓,物体还是滑到同样高度,只是通过的路程比原来更长,假设右边轨道变的水平,则钢球为了到达原来的高度,就必须永远运动下去。

此实验的妙处就在于,把部分实验事实与理想化的推理相结合,从而得到了“物体的运动不需要力来维持”这一伟大物理理论!

后来很多物理学家发展了这一理论,牛顿则站在这些科学巨人的肩膀上,得到了牛顿第一定律:“任何物体在不受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或者静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”。也就是说“力是改变物理运动的原因,而不是维持物体运动的原因”!

事实是,“惯性才是维持物体运动的原因”!

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伽利略利用斜面研究“自由落体运动”

伽利略后来再一次利用如上图中的斜面实验,研究了“自由落体运动”,同样是实验事实与科学推理相结合的结果。。伽利略由于采用这种“理想化实验”方法,从而标志着物理学的真正开端,被称为“近代物理学之父”!

一个小小的斜面,在伟人的手里,竟然发展出了物理的数条重要结论。这种科学探究的方法对于现在的每一位中学生都应该有所启示

可是,对于初次接触这种斜面装置的中学生来说,这种装置真是没意思,有什么用处呀?生活当中有么?

其实,生活当中的“斜面”例子不但有,而且太多太多,请看下面这些生活中的“斜面”:

伽利略、牛顿因它而伟大!一种最普通却又最神奇的实验装置!

生活中的斜面

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