生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?

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生活中有很多有意思的事情,如果不懂点物理知识,根本不知道为什么,从今天开始,就让童乐福儿童网物理小编带同学们一起学习生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?

生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?插图

适合年龄:6岁以上

难易程度:中级

一个小朋友正在目不转睛地看电视里的蹦极,看到惊险的地方,就忍不住问爸爸:“爸爸,你敢不敢像他们一样蹦极呢?”因为他的爸爸平时总是自夸,大声地说自己曾经是特种兵。而此时,这个爸爸的声音却比蚊子还小,回答说:“你看电视里那个人又矮又小的,又那么轻,所以才去蹦极啊,你爸爸我这么魁梧,肯定比他重。要是爸爸去蹦极的话,会很危险的,因为我掉下来的速度肯定会比那个人快很多。”那么,这位爸爸说得对吗?

生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?插图(1)

地球在吸引我们

地球上的所有物体都在承受着重力,重力是指地球吸引物体的力。你猜得没错,我们现在说的这个重力就是伟大的科学家艾萨克.牛顿发现的,他从苹果落地的现象中发现了重力。正是因为有了重力,我们才能站立,天上的雨滴才能落下来,天空中小鸟的粪便也才会掉下来。地球上所有的地方都有重力,无论是在南极还是在北极,在美国还是在非洲…重力都一直在努力把地球上的所有物体拉向地球中心。

有的人认为物体只有在地球上才会有重力,到了宇宙就脱离了重力圈,其实这种观点是错误的。就算脱离了地球,重力也依然在发挥着作用。如果说重力离开了地球就不再发挥作用的话,那么月球也就不可能直绕着地球公转了,可能早就不知道飞到哪里去了。正是因为受到了重力的影响,所以月球才会绕着地球公转,我们也才能在晚上看到月亮。

那么,如果现在有两个重量不同的物体,我们让它们同时从同一高度落下,你觉得会是哪个先落地呢?你会不会认为是重量大的物体先落地呢?如果是的话,你的观点正确吗?

亚里土多德和伽利略,谁说得对

生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?插图(2)

这个问题可没有你想象得那么简单噢!约2300年前,古希腊的大哲学家亚里士多德也曾为这个问题大伤脑筋。他经过一番苦思冥想后,终于得出了结论,认为重量大的物体受到的地球吸引力大,所以会先落地。他还举了一个例子,如果让羽毛和石头同时从同一高度落下,肯定是石会头先落地。这听起来没是不是很有道理呢?亚里士多德是当时人们最尊敬的大哲学家,很有威信。所以就算是有人不赞同这种观点,大家也不会不相信他说的话。

但是,被人们称作“近代科学之父”的伽利略却勇敢地站了出来,说亚里士多德的理论是错的。伽利略的观点是这样的:“如果让重量相同的两个物体同时从同一高度落下的话,它们应该是同时落地的。如果把这两个物休捆在一起。再让它和另一个物体同时从同一高度落下的话,也会同时落地。也就是说,重量增加了两倍之后,物体降落的速度不变。所以,重量大的物体比重量小的物体先落地的观点是错误的。”

在月球上,所有的物体都是同时落地的

伽利略的观点是正确的,就像他说的那样,两个重量不相同的物体,只要它们是同一-种类物体,就会同时落地。比如说,我们让一块砖头和半块砖头同时从同一高度落下,它们会同时落地。

听了伽利略的这个观点后,也许有人会问,如果伽利略说的是对的,那么亚里士多德举过的例子又是怎么回事呢?为什么让羽毛和石头同时从同一高度落下,石头会先落地呢?

如果空气中没有阻力和摩擦力的话,不论是什么物体,它们的重力加速度都是相同的。也就是说,它们同时从同一高度落下都会同时落地,这和物体的质量没有关系。你还记得前面给大家讲过的加速度的定义吗?加速度是指速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。那么重力加速度和加速度之间又有什么关系呢?重力加速度其实就是指当物体只受到重力影响时的加速度。

1971年,阿波罗15号第一次登上月球,在月球证明了伽利略的这个观点。我们都知道月球上没有空气,它是个真空状态。在月球上,阿波罗15号的宇航员们把一根羽毛和–把锤子同时从同-高度扔下来。结果他们发现,羽毛和锤子真的是同时落到了地上。

那为什么在地球上就不是这样呢?因为在地球上,物体不仅会受到重力的影响,而且在下落的过程中还会受到空气的阻力和摩擦力的影响,所以物体的重量和大小不同,它们的重力加速度也就不同。重量越轻,受到摩擦力的影响就越大,即重量越轻,阻止它掉落的力也就越大,所以在掉落时的速度比重量大的物体慢。

我们能不能让气球和书同时落到地上呢?也许你会说这根本就不可能,真的是这样吗?我们可以来做个简 单的小实验。我们先准备好个气球和本厚厚的杂志或百科辞典,只要重一份点的书都可以。接下来我们可以把气球放在书本上,这样一来,气球和书就会同时落地了。这是为什么呢?因为书本阻碍了空气的流动,所以空气的阻力的摩擦力就影响不到气球啦。这个例子充分说明了一个道理:在没有空气阻力的环境里,任何物体掉落的速度都是相同的,不会受到重量的影响。

你现在是不是也发现了呢?那位爸爸说体重大的人比体重小的人下落的速度更快,这是错误的。是不是这样?

生活中的物理现象之重力加速度:胖子和瘦子同时蹦极,谁会先落下来呢?插图(3)

知识点补充:安全的电梯。

你会不会害怕坐电梯呢?也许你还很喜欢坐电梯呢可是在刚刚发明电梯的时候,人们都不愿意坐电梯,因为他们认为坐电梯很危险,要是电梯突然坠落怎么办呢?后来是美国人伊莱沙.格蓄夫斯.奥的斯把电梯推广普及。才让人们不再对电梯心存恐惧的。

为了告诉人们他制作的升降梯很安全,他亲自给大家做了实验。他坐上升降梯,让升降梯升到大家都能看到的高度,然居让助手用斧头砍断升降梯的提拉缆绳。这时,人们都被吓了一跳,但升降梯并没有坠落,而且奥的斯还站在升降梯上向人们挥手致意呢,大家知道这是为什么吗?原来是奥的斯在升降梯里安装了安全装置。

如果你被困在电梯里,千万不要惊慌。因为电梯都会有多重安全装置,几乎没有坠落的危险。

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