自由落体实验(自由落体运动试验)

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自由落体实验的实验

自由落体实验(自由落体运动试验)

落体实验古希腊权威思想家亚里士多德(公元前384—322年)曾经断言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。1800多年来,人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。直到16世纪,伽利略(公元1564—1642年)才发现了这一

理论在逻辑上的矛盾。伽利略说,假如一块大石头以某种速度下降,那么,按照亚里士多德的论断,一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。要是我们把这两块石头捆在一起,那这块重量等于两块石头重量之和的新石头,将以何种速度下降呢?如果仍按亚里士多德的论断,势必得出截然相反的两个结论。一方面,新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度,因为加上了一块以较慢速度下降的石头,会使第一块大石头下降的速度减缓;另一方面,新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度,因为把两块石头捆在一起,它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立,可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。伽利略进而假定,物体下降速度与它的重量无关。如果两个物体受到的空气阻力相同,或将空气阻力略去不计,那么,两个重量不同的物体将以同样的速度下落,同时到达地面。为了证明这一观点,1589年的一天,比萨大学青年数学讲师,年方25岁的伽利略,同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。伽利略登上塔顶,将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下。在众目睽睽之下,两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。面对这个无情的实验,在场观看的人个个目瞪口呆,不知所措。这个被科学界誉为“比萨斜塔试验”的美谈佳话,用事实证明,轻重不同的物体,从同一高度坠落,加速度一样,它们将同时着地,从而推翻了亚里士多德的错误论断。这就是被伽利略所证明的,现在已为人们所认识的自由落体定律。“比萨斜塔试验”作为自然科学实例,为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。

自由落体运动试验

做自由落体试验一般是验证机械能守恒定律,在这里简单介绍一下:

1、实验目的:验证机械能守恒定律。

2、实验原理:

通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律。

3、实验器材:

打点计时器、电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹台、导线两根

4、实验步骤:

①如图所示,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器;

②用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点。

③从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的低带进行测量,测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2,据公式,计算物体在打下点1、2……时的即时速度v1、v2……,计算相应的动能的增加值。

④用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……,计算出相应减少的重力势能。

⑤实验的注意事项:

5、实验的注意事项:

①打点计时器安装时,必须使纸带两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。

②实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源,让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的点。

③选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接近2mm的纸带。

④测量下落高度时,者必须从起始点算起,不能搞错,为了减小测量h值的相对误差,选取的各个计数点要离起台点远一些,纸带也不易过长,有效长度可在60cm-800cm之内。

⑤因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。

重物自由落体实验怎么做

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问题描述:

是设计实验

解析:

王老师小题大做。

“这要看你的实验目的是什么”难道“通过自由落体测重力加速度”不是“研究自由落体的规律”?我看是研究自由落体的规律,且是其中主要事。

若是测重力加速度,“用打点计时器或闪光照相。”不行吗?

用一句葛优的话:我看行!

“方法也很多,就看给了哪些实验器材”就是让你帮着选一下实验器材,设计一下!

不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫“自由落体”。如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。其加速度恒等于重力加速度g。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比,但地球的半径远大于自由落体所经过的路程,所以引力在地面附近可看作是不变的,自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动。

自由落体运动的特点,体现在“自由”二字上,其含意为:物体开始下落时是静止的即v0=0。如果给物体一个初速度竖直下落,不能算自由落体。物体在下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何作用力(包括空气阻力)。

自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为h=1/2*gt^2。

通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米/秒。

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