1971年美国实现人类首次登月成功.在这次登月活动中,宇航员D.R.斯科特在月球上证实了铁锤与羽毛下落得一样快,如图211所示.可是在我们生活的地球上,让一把铁锤和一片羽毛一起下落,根据我们日常生活经验,这两个物体是否一起落地呢?是什么原因造成的呢?
图211
【提示】 不是一起落地,铁锤先落地.因为在地球上铁锤和羽毛除了受到重力外,还受到空气的阻力作用.铁锤的重力比较大,空气阻力对铁锤的影响相对很小,而羽毛的重力比较小,空气阻力对羽毛的影响较大,因此铁锤比羽毛先落地.
探讨1:物体下落的快慢与质量有关吗?
【提示】 忽略空气阻力的作用下,物体下落的一样快,与质量无关.
探讨2:在真空中,轻重不同的羽毛和铜片下落情况有何特点?
【提示】 真空中,没有空气,也就没有空气阻力,它们下落的一样快.
1.两个截然相反的结论
伽利略指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大,假定大石头的下落速度为8v,小石头的下落速度为4v.由这一观点出发,当我们把两块石头拴在一起时,对于下落快慢就有两种结论:
结论一:下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖下而加快,结果整个系统的下落速度应该小于8v而大于4v;
结论二:两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,其下落的速度比任何一个物体都要快,速度应该大于8v.
2.实验与探究