100个物理原理实验,科学物理实验100个

首页 > 教育培训 > 作者:YD1662023-05-22 02:32:33

2、两个小球同时落地

仍是受亚里士多德的影响,伽利略之前的人们以为越重的物体下落越快,而越轻的物体下落越慢。伽利略在比萨斜塔上的著名实验人尽皆知,可是很多人不知道的是,其实在这之前伽利略已经通过一个思想实验证明了两个小球必须同时落地:如果亚里士多德的论断是对的话,那么不妨设想把一个重球和一个轻球绑在一起下落。由于重的落得快而轻的落得慢,轻球会拖拽住重球给它一个阻力让它减速,因此俩球的下落速度应该会介于重球和轻球下落速度之间。然而,如果把两个球看成一个整体,则总重量大于重球,它应当下落得比重球单独下落时更快的。于是这两个推论之间自相矛盾,亚里士多德的论断错误,两个小球必须同时落地。有了上述思想实验,实际上两个小球同时落地就已经不仅是一个物理上成立的定律了,而是在逻辑上就必须如此。在这个例子中,思想实验起到了真实实验无法达到的作用:即便在我们高中所学的牛顿引力理论不适用的情形,两个小球同时落地依然是成立的!后面我会讲到广义相对论中的等效原理,这个思想实验在逻辑上的必然成立是爱因斯坦总结出等效原理的关键因素。

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3、牛顿的大炮

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如图,一门架在高山上的大炮以很高的速度向外水平地发射炮弹,炮弹速度越快,就会落到越远的地方。一旦速度足够快,则炮弹就永远也不会落地,而是会绕着地球作周期性的运动。

牛顿的这一简单的思想实验,第一次让人们认识到,原来月球不会掉到地上来(也不会飞走)的原因,正是导致苹果落地的引力!牛顿的引力理论促成了人们认识上的一个飞跃:天上的东西并不“神圣”,他们遵循的规律和地上的普通物体完全一致。

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4、水桶实验

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