伽利略的研究和科学想象同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下,(这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度,注意要保证单一变量)。第一次在水平面上铺上毛巾,小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了(如图甲);第二次在水平面铺上较光滑的棉布,小车在棉布上滑行的距离较远(如图乙);第三次是光滑的木板,小车滑行的距离最远(如图丙)。
牛顿第一运动定律伽利略认为,是平面对小车的阻力使小车停下,平面越光滑小车滑行就越远。表明阻力越小,小车滑行就越远.伽利略科学地想象:要是能找到一块十分光滑的平面,阻力为零,小车的滑行速度将不会减慢,将匀速行驶下去。 事实上,伽利略真正所做的实验并不是上面所提到的。
上面所提到的实验主要为初中物理教学时所使用。高中物理会提到伽利略的实验:两个相连接的倾斜轨道,小球在轨道上运动会先下降后上升。使一个小球从一个倾斜轨道的某一高度处滑下,小球在经过轨道最低点后沿轨道上升,上升到一定高度后静止。伽利略发现忽略摩擦力,小球上升的高度与释放的高度始终相等,于是他推测,如果是一个倾斜轨道接一个水平轨道,那么小球永远也不能上升到初始高度,于是小球就将永远运动下去。
笛卡尔的补充 笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究,他认为:如果运动物体,不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变,将沿原来的方向匀速运动下去。牛顿的伟大贡献 英国的伟大科学家牛顿,总结了伽利略等人的研究成果;从而概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
这就是牛顿第一定律。伽利略对类似的实验进行了分析,认识到:运动物体受到的阻力越小,他的运动速度减小得就越慢,他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出,在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,且不受空气阻力影响,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,这时将以恒定不变的速度永远运动下去。
伽利略曾经专研过这个问题,牛顿曾经说过:“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。所以牛顿概括了前人的研究结果,总结出了著名的牛顿第一定律。 牛顿第一定律是通过分析事实、再进一步概括、推理得出的。虽然不可能用实验来直接验证这一定律,但是,从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
力是产生物体加速度的原因。
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