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伽利略钟摆实验

时间:2022-02-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:伽利略是意大利文艺复兴时期的科学家和历史上最伟大的数学思想家之一。他提出了很多美妙的实验来测试自己的理论。用重物替换伽利略看到的在比萨大教堂内摆动的枝形吊灯。首先我们要去证实,他在大教堂内观察到的是真实的。把重物拉开,再放开它,在它通过最低点时启动秒表,让其双向摆动,摆过两个方向后又通过最低点时,停止秒表。若你计时出错,多次重复实验以确认计时是正确的。让它摆动50次,用手表或钟测出摆动50次要多少秒。

伽利略是意大利文艺复兴时期的科学家和历史上最伟大的数学思想家之一。他提出了很多美妙的实验来测试自己的理论。他做过一个你也能做的实验。他在墙上钉一个钉子,在钉头上挂一根线,然后在线的一端固定重物。若你做这个实验,建议你不要把钉子钉在石膏上。任何其他墙壁都可以,如果没有墙壁可钉,你可将钉子钉进其他平坦表面,如一块厚重的硬纸板。

用重物(可以是任何东西——小石头、游戏用的弹子、一小块铁)替换伽利略看到的在比萨大教堂内摆动的枝形吊灯。首先我们要去证实(如伽利略做的那样),他在大教堂内观察到的是真实的。无论重物摆得高还是轻微摆动,它完成一个完整的摆动,所需的时间是一样的吗?

如果你有秒表,就很容易做这个实验。把重物拉开,再放开它,在它通过最低点时启动秒表,让其双向摆动,摆过两个方向后又通过最低点时,停止秒表。然后你将重物拉出一点点,让它以小弧形摆动。如果你在正确的时间按下秒表按钮,你会发现重物(或钟摆)是在完全相同的时间内来回摆动的,与你放开它时拉出多远无关。若你计时出错,多次重复实验以确认计时是正确的。

如果你没有秒表,用带有秒针的手表或钟也行。你可以将重物往后拉一段距离使其通过长弧摆动。让它摆动50次,用手表或钟测出摆动50次要多少秒。再将总时间除以50(这是很简单的算术题),就得到重物摆动一次的平均时间,得到的值是相当准确的。你可以多次重复实验,每次将重物拉开的距离不同,使重物摆动的弧也不同。

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