伽利略比薩斜塔實驗的故事原理:萬有引力定律。
伽利略實驗介紹:
伽利略落體實驗,證實不同重量球體自由落下,它們同時著地的實驗。之前人們接受亞裏士多德的物體下落速度與物體重量成正比的觀點。
關於落體運動,古希臘哲學家亞裏士多德僅僅憑借直覺和觀感,曾經作出過這樣的結論:重的物體下落速度比輕的物體下落速度快,落體速度與重量成正比。
1590年,伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的實驗,得出了重量不同的兩個鐵球同時下落的結論,從此推翻了亞裏士多德“物體下落速度和重量成比例”的學說,糾正了這個持續了1900多年之久的錯誤結論。
關於自由落體實驗,伽利略做了大量的實驗,他站在斜塔上面讓不同材料構成的物體從塔頂上落下來,並測定下落時間有多少差別。結果發現,各種物體都是同時落地,而不分先後。也就是說,下落運動與物體的具體特征並無關系。
無論木制球或鐵制球,如果同時從塔上開始下落,它們將同時到達地面。伽利略通過反復的實驗,認為如果不計空氣阻力,輕重物體的自由下落速度是相同的,即重力加速度的大小都是相同的。
我們若從牛頓的萬有引力定律分析自由落體的運動規律,任意兩個物體之間都遵循著萬有引力定律,輕重不同的兩個物體在地球的引力場中做自由落體運動都將獲得相同的加速度,所以實驗得出大小兩球同時落地的結果是符合萬有引力定律的。
就是說伽利略的實驗結論和從萬有引力定律所做的理論分析是完全壹致的,從這壹點來說,伽利略的實驗是正確的。
但是,萬有引力定律完全成立是需要壹定的條件的,必須假定任意兩個中性物體之間的相互作用都是完全遵從萬有引力定律的,任意兩個物體場都與地球場作用的規律完全相同,而其實不然。