伽利略提出物体运动需要力来维持(伽利略斜面实验告诉我们)(1)

历史上那些著名的实验(1)

伽利略提出物体运动需要力来维持(伽利略斜面实验告诉我们)(2)

伽利略提出物体运动需要力来维持(伽利略斜面实验告诉我们)(3)

名垂千古的实验科学的发展与实验密不可分,历史上有很多著名的实验,它们背后凝结着科学家千锤百炼的探索。未来的每周三,我们会陆续介绍一些科学史上著名的实验。

物理学有很多结论

是与我们常识观察相反的

所以很多正确的观念

要等待一些科学家探索很多年

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比如我们现在都知道地球围绕太阳转

但是在长达几千年的时间里

人们都是相信太阳围绕地球在转动

因为那符合我们自己的观察

每天看到太阳从东边升起

又从西边落下

自然会认为太阳围绕着地球转

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直到多年的观察和反复的推算

哥白尼提出了日心说

后面很多科学家一起努力

才弄清楚了太阳系的运动方式

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关于力和运动的关系

也有这么一个过程

我们通过平常的观察会发现

如果我们不用力蹬脚踏板

自行车不会滚动向前

如果我们不用力推

手推车也不会自己向前

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自然会得出一个结论

是力量使得物体运动了

如果没有力量

物体应该动不起来

这样的想法

在人类的认知中坚持了上千年

直到伽利略做了这个著名实验

人们才开始明白力和运动之间的关系

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伽利略让两个光滑斜面连接

从一个斜面的某一个高度释放一个小球

小球从斜面滚向另一个斜面

总是能够到达跟释放点高度一致的位置

当然因为摩擦力的原因

会比释放点高度略微低一点

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如果把对面的斜面放的更平缓

小球还是能滚到同样的高度

不过滚的距离变的更长了

无论对面的斜面放成什么角度

小球总能滚到跟释放点差不多的高度

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这时候伽利略就想到了一个问题

如果把对面的斜面放水平

这样小球就会永远滚不到释放点的位置

那么它就会一直滚下去

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这么一个想法

得出了一个和常识完全不同的结论

那就是如果我们不施加力

小球会永远以匀速直线滚下去

这和常识中认为

必须要施加力量才能保持物体运动

是完全不同的

这就是著名的伽利略惯性斜面实验

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牛顿在伽利略实验基础上

总结出了牛顿运动第一定律

也就是惯性定律

任何物体

如果没有受到外力作用

那么会一直维持静止或者匀速直线运动

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这个实验不仅仅提出了惯性这一物理特征

而且开启了一种实验的重要方法

那就是思想实验和现实实验相结合

因为现实中找不到完全没有摩擦力的惯性系

所以我们观察不到惯性特征

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而伽利略通过思想实验

让拥有理性思考的人认识到惯性的存在

这个实验不复杂

但是他展露出思想实验的锋芒

后来的很多科学家都运用思想实验

做出了著名的推论

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