六年級議論文:論伽利略的自由落體運動

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大家都知道,伽利略曾經(jīng)在比薩斜塔將同樣大小的木球和鐵球同時從塔頂下落,木球和鐵球幾乎同時著地。伽利略通過這一實驗事實,*了原來的錯誤學(xué)說,提出了新的學(xué)說――“自由落體運動”:不同的物體從同一高度自由下落,運動的情況與它們的重量沒有關(guān)系,都是均勻加速運動。
    但是,我借助工具書和網(wǎng)絡(luò)等資料來源查找有關(guān)資料后發(fā)現(xiàn),伽利略提出的“自由落體運動”是要有一定的條件的。即要在沒有任何阻力的情況下才能成立。但這種沒有任何阻力的情況在自然環(huán)境中是不存在的,因為有空氣阻力的存在。但伽利略的實驗結(jié)果為什么是同時著落呢?這是因為伽利略的實驗地點――比薩斜塔僅有50多米高,而鐵球和木球都是比較重的物體,在底空落下時空氣阻力幾乎沒有影響,因此用肉眼看是同時落地??墒侨绻镁艿膬x器進行檢測,就會發(fā)現(xiàn)其中的差異:鐵球比木球先著地。我們由此可以得出:在有空氣阻力的情況下,兩個物體同時在同樣高度的位置同時下落,一定是較重的物體先落地。
    我們可以用實驗來證明這一點。同樣是50米,下落物體是羽毛和塑料泡沫,在無風的天氣進行實驗。同時將羽毛和塑料泡沫在同一高度下落,結(jié)果塑料泡沫先落地。也可以運用資料來證明:氣象臺曾經(jīng)測量過一滴雨的下落速度:雨點直徑是1毫米的小雨,落地速度是4米/秒;雨點直徑為2毫米的大雨,落地速度為6米/秒;雨點直徑為3毫米的暴雨,落地速度為8/秒。
    這種現(xiàn)象怎么解釋呢?想要知道其中的道理,必須先理解物體下落的“終度”。所謂的“終度”,就是一個物體在幾百米乃至幾千米的高空中,向地面下落時,落下的速度會不斷的增加,會越來越快。與此同時,空氣在與物體摩擦的過程中,空氣阻力會越來越大。到了一定的程度時,由于物體重量是一個固定的值,在落下時不會增加,空氣阻力就會與物體本身的重量平衡,使物體的下落的速度不會在增加,并保持著空氣阻力與物體的重量平衡時的速度,這時候的速度就是物體的終度。終度也可以理解為物體下落時的速度。
    終度和物體著陸時的快慢有什么關(guān)聯(lián)呢?由于每個物每的重量不同,所以終度不一樣。一個物體越重,受空氣阻力的影響就越小,下落的速度就會比較慢到達終度,因為空氣阻力對一個自由下落的物體影響越小,空氣阻力與落體的重量平衡所花的時間就會越長。而輕的物體正好相反,到達終度的時間就越短。落體的下落速度與時間是成正比的,晚些到達終度的物體,它們的終度就會比先到達終度的物體快。換句話說,就是重量越大的物體,它下落時的終度就越大,從開始下落到落地的時間就越短。
    我們可以利用物體下落這一知識來解釋一些自然現(xiàn)象。如霧,霧是由許許多多小到幾微米、幾十微米的極細的小水珠組成的。這些小水珠從云層落下來,因為太輕了,立刻就到了下落的終度,這個速度是十分小的,用肉眼幾乎看不出有什么變化。這也是霧為什么看起來像漂浮在空中的緣故吧。
    我們的身邊有著許許多多的科學(xué),只要你仔細觀察,就能發(fā)現(xiàn)它們?!拔矬w下落”就是一個很好的例子。