自由落体

✍ dations ◷ 2025-06-08 03:32:47 #万有引力,动力学,直线运动

自由落体运动是指只受重力作用(不存在空气阻力的理想状态)的均匀加速度运动过程。

运动过程中重力势能与动能之和遵守机械能守恒定律。在地球上相同位置与相同高度,自由落体的加速度相同(均为),与质量无关。

对自由落体最先研究的是古希腊科学家亚里斯多德。他提出:物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的,物体越重,下落得越快;反之,物体越轻,则下落得越慢。亚里斯多德的理论影响了其后两千多年的人。直到物理学家伽利略提出了相反的意见。伽利略在1636年的《两种新科学的对话》中写道:如果依照亚里斯多德的理论,假设有两块石头,大的重量为8,小的为4,则大的下落速度为8,小的下落速度为4,当两块石头被绑在一起的时候,下落快的会因为慢的而被拖慢。所以整个体系和下落速度在4-8之间。但是,两块绑在一起的石头的整体重量为12,下落速度也就应该大于8,这就陷入了一个自相矛盾的境界。伽利略由此推断物体下落的速度应该不是由其重量决定的。他在书中设想,自由落体运动的速度是匀速变化的。

传说1590年伽利略曾在意大利比萨斜塔上做自由落体实验,将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下,结果两个铅球同时落地,伽利略在比萨斜塔做自由落体实验的故事,记载在他的学生维维安尼(Vincenzo Viviani,1622—1703)在1654年写的《伽利略生平的历史故事》(1717年出版)一书中,但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验,历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法。

1969年,阿波罗15号太空人在月球上同时丢下猎鹰羽毛与铁锤,证明伽利略理论正确。

基于(物体位于靠近地球表面)重力是个常数的假设,牛顿的重力定律是 F = m g {\displaystyle F=mg} 表示,是一个常数。它是矢量,平均值为9.81,单位是m/s2。除以外,也可以表示,取其地心加速度意思,即 F = m a {\displaystyle F=ma} ,瞬时速度为,下落高度为,重力加速度为,则有以下关系:

与上面自由落体相反,以下情形是有其他力量同时在作用,比如:

相关

  • 法规法规(英语:Statute;制定法)是由立法机关正式明文写成的律例,用以管治国家、城市或地方。一般而言,法规的作用在于命令或禁止一类事物、或用作颁布一项政策。法规一词通常用以区别
  • 乳房重建乳房重建为一整形手术,目的是为了重整女性乳房的外形,令之看起来跟平常人无异。这有别于隆胸和缩胸,因为在那些情况,病者的乳房除了过大和过小之外,外观并无不妥。常见的乳房重建
  • 戈登·霍华德·鲍尔戈登·霍华德·鲍尔(Gordon H. Bower ,1932年12月30日-)是一位研究人类记忆、语言理解、情绪和行为修正的认知心理学家。他出生于美国俄亥俄州的赛欧,1954年在西部预备大学获得文
  • 吡咯赖胺酸吡咯赖氨酸(Pyrrolysine;简称:Pyl 或 O)是一种自然存在而少见的编码氨基酸,其编码为UAG(琥珀),该密码子通常为终止密码子。这是人们到目前为止发现的第22种,也是最后一种编码氨基酸(第
  • 加拿大人权利与自由宪章加拿大政府与政治 系列条目加拿大君主 (女皇伊莉莎伯二世)枢密院政府现今国会 (第43届) 加拿大上议院加拿大下议院议会选区 选举制度 最新选举最高法院其余次级联邦法院 《加拿
  • 日冕物质抛射日冕物质抛射(coronal mass ejection,CME)是伴随着日冕从太阳释放物质的明显事件。它们通常出现在日珥的喷发期间,并经常伴随着太阳的耀斑出现。被释放至太阳风中的等离子体可以
  • 南瀛天文教育园区南瀛天文馆是位于台南市大内区的天文教育馆,原为台南县政府以天文推广教育为主要目的而设立的“南瀛天文教育园区”,2010年县市合并时改名为“南瀛天文馆”,也和位于北区的台南
  • 性手枪性手枪(英语:Sex Pistols)是一支英国朋克摇滚乐队,于1975年在伦敦组建。尽管他们只存在了两年半时间,仅发行了四首单曲和一张录音室专辑《Never Mind the Bollocks, Here's the S
  • 内华达拉斯维加斯内华达大学拉斯维加斯分校(University of Nevada, Las Vegas,简称UNLV),是内华达州立大学系统的一个成员。这所公立大学位于内华达州南部的大城市拉斯维加斯附近,以酒店管理、美
  • 郑西高铁.mw-parser-output .RMbox{box-shadow:0 2px 2px 0 rgba(0,0,0,.14),0 1px 5px 0 rgba(0,0,0,.12),0 3px 1px -2px rgba(0,0,0,.2)}.mw-parser-output .RMinline{float:none