数学家伽利略的斜面实验故事-自由落体实验的延伸

相信很多同学都听说过大数学家伽利略自由落体实验的故事,但是却很少有人听说过伽利略斜面实验故事吧 。
伽利略(Galileo Galilei)作为意大利数学家、物理学家、天文学家,科学革命的先驱,出生于1564年2月15日,卒于1642年1月8日  。他发明了摆针和温度计,在科学上为人类作出过巨大贡献,是近代实验科学的奠基人之一 。
今天,给同学们带来的就是一个关于伽利略斜面实验的故事,这个故事是他的著名的自由落体实验的延伸,因为在斜面上滚落的物体和做自由落体运动的物体是相似的(除了斜面上的物体由于受到斜面的摩擦力的作用速度会减慢,这一点很容易观察或者测量出来) 。
故事大意:【数学家伽利略的斜面实验故事-自由落体实验的延伸】将一个小球沿着斜面滚落,标出1秒钟后球在斜面上的位置 。我们将斜面的总长度分成如图所示的多个等份,你能够在上面分别标出2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒后小球的故事吗?

数学家伽利略的斜面实验故事-自由落体实验的延伸

文章插图

解题思路:我们把小球在1秒钟内所经过的距离设为d,那么它在前2秒钟内经过的总距离为4d,在前3秒钟经过的总距离为9d,在前4秒钟内经过的总距离为16d,依此类推 。你可以用一把尺子来检验:将尺子倾斜成一定角度,让小球沿着尺子向下滚动 。不过倾斜角度一定要足够小,才能使小球在尺子上持续滚动4秒钟 。
伽利略的其它故事:看了这个故事以后,相信同学们对数学家伽利略肯定是越来越有兴趣,并越来越佩服这位伟大的科学家,在那样一个年代就能够有这么一番作为 。其实还有很多关于伽利略的故事,这里只给大家简单的介绍几个有名有趣味的故事:
1、数学来自于生活,盯着天花板也能看出一些数学规律
故事讲的是他站在比萨的天主教堂里,眼睛一动不动的盯着天花板 。可能同学们会问他在干什么?其实,他是在用右手按左手的脉搏,看着天花板上来回摇摆的灯 。通过他的观察得出,这灯的摆动虽然是越来越弱,以至每一次摆动的距离渐渐缩短,但是,每一次摇摆需要的时间却是一样的 。
于是,伽利略做了一个适当长度的摆锤,测量了脉搏的速度和均匀度 。从这里,他找到了摆的规律 。钟就是根据他发现的这个规律制造出来的 。
2、是什么使得伽利略失学了还努力自学?是对数学的执着和兴趣
家庭生活的贫困,使伽利略不得不提前离开大学 。虽然扮演了,但是伽利略始终没有放弃对数学的热爱,仍旧在家里刻苦钻研数学 。功夫不负有心人,加上他本身就有的数学天赋,终于使得他在数学的研究中取得了优异的成绩 。同时,比重秤也在这一时期被发明出来,于是他就此发表了一篇题目为《固体的重心》的论文 。因此,21岁的伽利略已经名闻全国,他甚至被人们称为“当代的阿基米德” 。在他25岁那年,比萨大学破例聘他当了数学教授 。
3、举世闻名的自由落体实验
这个实验是同学们听的最大最神奇的关于伽利略的故事了,两个质量相同的物体(铁球和木球),从同一高度放下,会同时落地 。
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参考文献:
  1. 自由落体实验
  2. 伽利略斜面实验
  3. 伽利略