自由落体谁提出的,自由落体运动谁发现的

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-03 00:07:59

亚里士多德,前384—前322年,西方的“圣人”,古希腊著名的科学家和哲学家。擅长理论思辨,才华横溢,古代知识的集大成者。恩格斯称他学识最渊博的人。但他犯了一个错误,而且影响了人类两千多年。这是关于落体运动的问题,具体是“轻、重两个物体从同一高度同时下落,哪个先落地?”

实验1 一张纸片和一个粉笔头从同一高度同时下落

实验2 把纸片捏成团,再与粉笔头从同一高度同时下落

结论:几乎同时落地,物体下落的快慢与轻重无关。亚里斯多德的观点:重的物体下落的快。

问题:智慧博学如亚氏者,何以铸成大错,且一错近二千年。为什么会犯错?可怕的是什么?

生:落体运动司空见惯,确实经常发生重的物体下落的快,苹果和树叶下落,苹果落的快;纸片和粉笔头同时下落,粉笔头下落的快。圣人也有弱点,他擅长理论思辨,从没有做过一个实验。可怕的是盲从圣贤,不敢怀疑,禁锢人的思想。

展示幻灯片:

我们时刻不能丢掉一颗怀疑的心,很可能在某些新的情况下,我们习以为常的规律会出问题。

不要盲从权威,要敢于怀疑,勇于解放思想。

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问题1.伽利略在青年时期非常信仰亚里士多德,他在什么情况下对亚里斯多德关于“重的物体下落的快”的观点产生怀疑?

答:大家知道伽利略在教堂观察吊灯的故事吧,他喜欢观察和思考,用脉搏测出吊灯摆动一次时间不变的。回去后又做了好多次实验,发现摆动一次的时间与物体的轻重无关。这时候他对亚里斯多德关于“重的物体下落的快”的观点产生怀疑。

问题2.他提出了一个两难推理,是什么?为了解决这个两难推理,他提出了一种什么观点?

答:用绳子把两块石头连在一起,由于总体重量大于任一石头,按亚里士多德的观点,其下落速度应大于任一石头单独下落的速度;另一方面,用绳子连在一起的两块石头毕竟仍是分开运动的,大石头运动得快,小石头运动得慢,大石头必然会被小石头“拖后腿”,使总体的运动速度小于大石头单独运动的速度。

用同一观点分析同一问题却得到完全矛盾的两个结论,说明亚里士多德的观点是错误的。

为了摆脱这种困境,伽利略认为只有一种可能性:重物与轻物应该下落的同样快。

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问题1.伽利略为了研究清楚自由落体运动的规律,准备用实验的方法研究。首先碰到的困难是什么?怎么解决?

答:当时没有描述运动所需的概念,他首先建立起了速度、加速度等概念,这是伽利略对物理学的贡献之一。

展示幻灯片:

自然界是简单的,一切运动都是以最简单的秩序运行。

——伽利略

问题2.这是伽利略的信念,所以他猜想自由落体运动也一定是最简单的变速运动,而最简单的变速运动应该是怎样变化?

答:速度均匀变化。他考虑了两种可能。一种是速度随时间均匀变化,一种是速度随位移均匀变化。

展示幻灯片:

伽利略比他的前人更伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辨性的论战来决定谁是谁非。

爱因斯坦:提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题有时仅仅是一个数学上或实验上的技巧,而提出新问题、新的可能性,从新的角度看问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学上的真正进步。

师:所以有人说猜想、提出问题是科学探究中最活跃的因素,它需要创造性的想象力。我的观点是遇到问题你应该高兴,这是你增长能力的大好机会,但一定要具体描述清楚你的问题。有的同学做的很好,作业本上经常谈一下自己的看法,然后让老师帮忙分析。

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