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看到許多朋友對(duì)21章中背負(fù)千斤重石為何可以更快不解,甚至嘲笑宅豬的物理常識(shí),宅豬感覺(jué)有必要解釋一下。
伽利略斜塔試驗(yàn)很多人都知道,一大一小兩個(gè)鐵球同時(shí)從斜塔上墜落,同時(shí)落地,有人說(shuō)是小學(xué)課本里的,不過(guò)小學(xué)課本里沒(méi)有說(shuō)到初中的知識(shí),那就是風(fēng)阻和空氣浮力。
空氣浮力很小,但對(duì)較大物體也有影響,除此之外對(duì)重力加速度速度最大影響的就是空氣阻力,風(fēng)阻。
一個(gè)人從高空墜落,遇到風(fēng)阻會(huì)抵消加速度,讓墜落速度達(dá)到定值,這個(gè)定值是25米到50米每秒,無(wú)法超過(guò)這個(gè)速度。
而石頭的密度七倍于人體,勢(shì)能更大,風(fēng)阻的作用更小,因此速度可以快一些。
那么,伽利略斜塔試驗(yàn)是否正確呢,一大一小兩個(gè)鐵球同樣高度墜落誰(shuí)的速度更快呢?
我們用初中物理來(lái)計(jì)算一下。
兩顆圓石頭一大一小,空氣阻力fw=1/16·a·cw·v^2設(shè)cw=1,a1=1,a2=r^2,質(zhì)量m1=1,m=r^3.r>1則空氣阻力fw1=1/16*v1^2fw2=1/16*v2^2*r^2
重力:g1=g,g2=r^3*g
1、若相同的速度,則加速度a1=(g-1/16*v^2),a2=(r^3*g-1/16*v^2*r^2)/r^3=(g-1/16*v^2*1/r)>a1a2>a1,大石頭加速度快。
2、當(dāng)極限速度達(dá)到時(shí),速度不增加。則1/16*v1^2=g,1/16*v2^2*r^2=r^3*g,1/16*v2^2=r*g,v2>v1,大鐵球勻速運(yùn)動(dòng)的末速度大。所以大鐵球先落地。
3、在計(jì)算空氣浮力的情況下更難計(jì)算,不過(guò)有個(gè)簡(jiǎn)單的方法可以試驗(yàn)一下,水中。水也有浮力,取一個(gè)鐵球和一塊肉,落水,看誰(shuí)先落地。顯然鐵球先落地。
還可以用一個(gè)類似的試驗(yàn),就是一只螞蟻,和一只趴在石頭上的螞蟻同時(shí)從空中,相同的高度墜落,哪個(gè)先落地?
對(duì)此還有疑問(wèn)的,去翻翻初中物理,多計(jì)算一下,不要太想當(dāng)然了。@@@@
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