兩個鐵球同時落地,為什麼兩個鐵球會同時著地?

2022-06-21 15:11:54 字數 5073 閱讀 9448

1樓:心的流浪

半徑小的小球先著地!

兩個同材料的實心小球,它們的重量和半徑的關係是

g1=4/3πρgr^3=ar^3

g2=4/3πρgr^3=ar^3

它們的質量和半徑的關係是

m1=4/3πρr^3=ar^3/g

m2=4/3πρr^3=ar^3/g

在速度相同時空氣阻力與其截面成正比,則在速度相同時空氣阻力與其半徑的關係為

f1=bπr^2

f2=bπr^2

則兩小球在下落過程中,速度相同時的加速度為

a1=(g1-f1)/m1=(ar^3-bπr^2)/ar^3/g=g-bgπ/ar

a2=(g2-f2)/m2=(ar^3-bπr^2)/ar^3/g=g-bgπ/ar

顯然,從以上兩式可以看出,在考慮空氣阻力的情況下,半徑越小越快著地。(用逆向思維,如果兩個小球同時著地,那麼,兩個小球在空中任意時刻的速度一樣,則,整個過程,半徑大的小球的加速度等於半徑小的小球,因此,不成立;如果半徑大的小球比半徑小的小球先著地,則兩個小球在空中的任意時刻,半徑大的小球的速度大於半徑小的小球的速度,則,整個過程,半徑大的小球的加速度大於半徑小的小球,因此,不成立;只有小的小球先著地,即任意時刻,半徑小的小球的加速度大於半徑大的小球的加速度,才能夠符合最後兩式)

至於空氣阻力的公式,由於過於複雜,涉及的變數過多,此處不贅述,但解該題只需要明確在速度相同的情況下,空氣阻力的大小和物體的截面積近似成正比即可。

2樓:匿名使用者

在沒有空氣阻力的情況下, 兩個鐵球同時落地。

否則如果考慮到空氣有阻力, 應是較重的鐵球(兩球是等體積的)先落地的。因為鐵球在下落過程中,受重力和空氣阻力作用,由於它們的體積相同,受到的空氣阻力相等,於是較重的鐵球向下的合力較大(g-f),引起的加速度較大,在等高又同時由靜止開始下落的條件下,是重球先著地。

3樓:匿名使用者

根據物理知識 h=(1/2g)t^2 所以 t=√2h/g 其中g=9.8 兩個鐵球的高度也舉手h一樣 所以t一樣

4樓:上等福爾牌摩絲

一定可能。伽利略用實驗證明了即便有空氣阻力,只要沒風,就可以。

理論分析,牛頓第二定律f=ma,這裡a=g/m=mg/m=g,所以沒有空氣阻力時重力加速度都是一樣的,與m無關,故同時落地。

當有空氣阻力的時候(大球的記為f1,小球的記為f2)由於小球的質量和他的投影面面積呈正比,所以空氣阻力就和小球質量成正比,重力和空氣阻力的合力之比(g1-f1):(g2-f2)=m1:m2,g=((g1-f1)/m1):

((g2-f2)/m2),初速度相同,加速時間也一樣,所以一定會同時落地

5樓:**蕊綻紅玉房

2023年伽利略在比薩斜塔上做了「兩個鐵球同時落地」的實驗

為什麼兩個鐵球會同時著地?

6樓:八里海岸

我用物理公式作乙個解釋,設兩個鐵球的質量分別為m1,m2,下落的加速度分別為a1,a2,重力加速度為g,受到空氣的阻力分別為f1,f2,下落的距離為s,根據物理知識,a1=(m1g-f1)/m1,a2=(m2g-f2)/m2,由於f1和f2可以忽略不計,所以a1=g,a2=g,也就是兩鐵球的加速度相同,由s=(gt*t)/2,可得兩鐵球下落的時間分別為t1=t2=(2s/g)的平方根. 從這個公式可以看出:在空氣阻力忽略不計的情況下,物體下落的時間與物體的重量無關,只與下落距離和重力加速度有關。

這就是為什麼在真空中羽毛和鐵球下落速度會相同的原因,因為在真空中沒有空氣阻力。

從以上分析可以看出從比薩斜塔上落下的兩個鐵球是會同時著地的,至少在人眼看來會是同時著地的,除非其中的乙個鐵球的質量很小,以至空氣阻力不能忽略,又或者下落的距離很長,又或者計時精確到毫秒級,人們才會發現兩個鐵球不會同時著地。

其他思路:

解釋一下為什麼羽毛和石頭不會同時著地,大家知道我們生活在空氣中,在空氣中運動的物體都會受到空氣的阻力,羽毛和石頭在下落過程中會受到空氣的阻力,既然羽毛和石頭都會受到空氣阻力,那為什麼羽毛會比石頭晚著地呢?是不是羽毛受到的空氣的阻力比石頭大呢?

當然不是,很顯然一塊大石頭比乙個小絨毛受的空氣的阻力要大,但大石頭比小絨毛的下落要快得多,既然與空氣阻力大小無關,那是什麼讓原因羽毛和石頭不會同時著地呢?,原因與物體的慣性有關,通過物理知識,我們知道物體的質量越大,物體的慣性越大,物體的運動狀態就越難改變,就象乙個人很容易讓一輛行駛的自行車停下來,卻不能對一輛飛馳而來火車的速度有任何改變一樣,這也是人們用螳臂當車來嘲笑別人自不量力的原因。

我們再來看看羽毛和石頭下落的情況,羽毛和石頭在空氣中受到的阻力都是很小的,這種很小的阻力對質量很大的石頭運動狀態的改變的是微乎其微的,基本是可以忽略不計,但是對質量很小的羽毛的運動狀態的影響卻是巨大的,很小空氣阻力就能讓羽毛下落的速度變慢很多,空氣阻力就如同乙個人的力量,羽毛就如自行車,石頭就如火車,看到這裡相信大家明白了為什麼羽毛和石頭為什麼不會同時著地了吧。

明白了這個道理,就很容易明白兩個鐵球為什麼會同時著地了,因為兩個都是鐵球,質量相比空氣阻力而言都是很大的,在較短的距離內(一座塔最高不過幾百公尺),空氣阻力對兩個鐵球的下落的時間影響是可以忽略不計的,這就是為什麼兩個鐵球會同時著地的原因。

7樓:匿名使用者

[cp]相同物質的物體,形狀一樣,大小不一樣,它們抵抗的罡風的大小就不會是乙個級別的風。物體下落時每時每刻都要有地球的引力,物體下落時的慣性,物體下落時罡風的阻力,當罡風的阻力把下落時的慣性完全化去時,現在就是物體下落的恆定速度了,也就是說,它們抵抗的罡風的會不一樣,它們下落時恆定的速度就會不一樣。有人要說,你說十公斤的要比一公斤的物體落的快,要是把兩個物體綁在一起,是快是慢呢,這個要看綁起來下落的形狀了,要是兩個物體併排形姿下落時,抵抗小罡風的物體要影響抵抗大罡風物體下落的速度,它們都是受到罡風的影響。

要是兩個物體上下型姿下落時,比如說大的在下。小的在上,小的下落時罡風對他的影響是很小的,它下落的阻力只要就是大的物體,它會推動大物體下落的速度,也就是說下落的速度要比單個大物體下落速度要快。就像風只能吹的動小一點的石頭,要想吹得動大一點的石頭就的更大一點的風,乙個地方的石頭物質基本上是一樣的。

有的人說是同時落地的呀,我做過實驗,是去那裡做的實驗,是桌子上,在六樓頂上還是在飛機上。現在先不說你的實驗,現在來說說我的實驗, 因為是在地球上實驗的,的把地球的引力,大氣的阻力考慮進去。可以不考慮風等別的因素。

現在用兩個大小不一樣的紙,卵成團,去六層以上的樓頂實驗就行,這個不能在屋內實驗的。物體下落的速度有幾方面影響,引力的大小,物體的大小,物體的質量,物體的形狀,要想使它下落到最快,還有就是物體下落是慣性加速的空間。引力越大,物體的質量越大,物體的體積越大,它所要的加速空間就越大。

紙團比所料泡沫的質量大,他下落所需要加速的空間就比泡沫的空間大。要是拿泡沫實驗的話,在屋裡就行,稍微注意就能看見大的比小的下落要快,要是紙團就的到六層樓頂上做實驗給它加速的空間了。同樣的道理,鐵球要比紙團的質量要多的多,那它所需要加速的空間要比紙團要大的多的多。

六層樓頂的加速空間對於鐵球來說也少的多。我們沒發現的東西不能說沒有,也許是我們不夠精確,不夠細緻,科技不夠,不如說外星人。

牛頓的學說萬有引力是由於物體具有的質量而在物體之間產生的一種互作用。它的大小和物體的質量以及兩個物體之間的距離有關。也就是說引力的大小和物體的大小是有關係的,加上空氣的阻力和動力,微小的灰塵就可以從撒哈拉沙漠大沙漠漂洋過海來到亞馬孫平原,沙子就不行。

我這裡不是主要說風在實驗裡怎麼樣,我說的是空氣的阻力對物體的大小是不樣的。要說兩個球是同時落地的,一公斤對一百公斤呢,一公斤和一萬公斤比較呢,一公斤的鐵球和方圓一公里大小的鐵球相比較呢。都從一公里高的地方下落,一公斤的鐵球也的一分鐘吧,一公里的鐵球不會用十秒吧。

要是有乙個和地球大小一樣的鐵球於地球只有一公里,它們引力到一起不會用一秒鐘吧,在這裡就不能說兩個球同時落地就是對的。

伽利略說亞里斯多德說的不對,也許它們想實驗的物品不一樣吧,兩個球永遠不能說是同時落地的。任何一種物體,形狀一樣大小不一樣,只要給它們充足的下落空間,十公斤都可以甩出一公斤的物體十萬八千里。也許就會有一種物體或者人工合成的。

十公斤物體正好是一公斤物體下落速度的十倍。[/cp]

8樓:匿名使用者

首先解釋一下為什麼羽毛和石頭不會同時著地,大家知道我們生活在空氣中,在空氣中運動的物體都會受到空氣的阻力,羽毛和石頭在下落過程中會受到空氣的阻力,既然羽毛和石頭都會受到空氣阻力,那為什麼羽毛會比石頭晚著地呢?是不是羽毛受到的空氣的阻力比石頭大呢?當然不是,很顯然一塊大石頭比乙個小絨毛受的空氣的阻力要大,但大石頭比小絨毛的下落要快得多,既然與空氣阻力大小無關,那是什麼讓原因羽毛和石頭不會同時著地呢?

,原因與物體的慣性有關,通過物理知識,我們知道物體的質量越大,物體的慣性越大,物體的運動狀態就越難改變,就象乙個人很容易讓一輛行駛的自行車停下來,卻不能對一輛飛馳而來火車的速度有任何改變一樣,這也是人們用螳臂當車來嘲笑別人自不量力的原因。我們再來看看羽毛和石頭下落的情況,羽毛和石頭在空氣中受到的阻力都是很小的,這種很小的阻力對質量很大的石頭運動狀態的改變的是微乎其微的,基本是可以忽略不計,但是對質量很小的羽毛的運動狀態的影響卻是巨大的,很小空氣阻力就能讓羽毛下落的速度變慢很多,空氣阻力就如同乙個人的力量,羽毛就如自行車,石頭就如火車,看到這裡相信大家明白了為什麼羽毛和石頭為什麼不會同時著地了吧。明白了這個道理,就很容易明白兩個鐵球為什麼會同時著地了,因為兩個都是鐵球,質量相比空氣阻力而言都是很大的,在較短的距離內(一座塔最高不過幾百公尺),空氣阻力對兩

個鐵球的下落的時間影響是可以忽略不計的,這就是為什麼兩個鐵球會同時著地的原因。

下面我用物理公式作乙個解釋,設兩個鐵球的質量分別為m1,m2,下落的加速度分別為a1,a2,重力加速度為g,受到空氣的阻力分別為f1,f2,下落的距離為s,根據物理知識,a1=(m1g-f1)/m1,a2=(m2g-f2)/m2,由於f1和f2可以忽略不計,所以a1=g,a2=g,也就是兩鐵球的加速度相同,由s=(gt*t)/2,可得兩鐵球下落的時間分別為t1=t2=(2s/g)的平方根. 從這個公式可以看出:在空氣阻力忽略不計的情況下,物體下落的時間與物體的重量無關,只與下落距離和重力加速度有關。

這就是為什麼在真空中羽毛和鐵球下落速度會相同的原因,因為在真空中沒有空氣阻力。

從以上分析可以看出從比薩斜塔上落下的兩個鐵球是會同時著地的,至少在人眼看來會是同時著地的,除非其中的乙個鐵球的質量很小,以至空氣阻力不能忽略,又或者下落的距離很長,又或者計時精確到毫秒級,人們才會發現兩個鐵球不會同時著地。

兩個鐵球同時落地讀後感,兩個鐵球同時落地的故事

今天,我看了一篇故事,叫 兩個鐵球同時落地 講的是 十八世紀,有一位偉大的科學家,叫伽利略。有一天,他聽到別人議論,亞里斯多德曾說 乙個10磅重的鐵球,乙個1磅重的鐵球,如果同時從高空落下,10磅重的鐵球一定先落地。因為亞里斯多德是古希臘哲學家,人們都非常信奉他,所以把他的話看成真理。伽利略認為並不...

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