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两个铁球究竟怎样落地.doc

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两个铁球究竟怎样落地 ――牛顿力学竟然自相矛盾 “物体不论体积大小、重量多少、物质成份如何,在同时、同地、同一高度向地球表面坠落,如果除去空气阻力(或真空中)其下落速度都是一样的.”这种运动被称为匀加速运动,也叫“自由落体运动”. 传说自由落体运动的理论是17世纪伽利略在比萨斜塔试验的结果,但据史料记载,年青时代的伽利略在比萨大学任教时并没真正实施这一试验,只是后来当了教授才在斜木板上做了铁球的滚动试验.然而,比萨斜塔试验的真相是,试验的那天早晨组织者站在斜塔上告诉围观的人们:“昨天晚上,反对派已经认输了,故试验今天不再进行.” 所以,有关比萨斜塔“两个铁球同时落地”的传说,却是后人以讹传讹长达400多年之久. 真正提出自由落体匀速运动理论的人是斯台文.在《自然科学史》一书中也有过这样的记载:“斯台文1586年出版一本论力学的书,否定了亚里士多德重物体比轻物体坠落得快的见解,该试验曾经被人错误地说成是伽利略做的……斯台文写道:‘让我们拿两只铅球,其中一只比另一只重10倍,把它们从9米高度同时丢下去,落在木板或可以发出清晰响声的物体上,那么我们就会知道轻铅球并不需要10倍于重铅球的时间,而是同时落到木板上,因为它们发出的响声听上去就像是一个声音’.”史书上记载这段话的来历,本是斯台文在矿井当工程师的时候,所做的历史上著名“深井试验”的结果. 从原理上讲“两个落体在地球的相同引力下,重物体坠落‘重量加速度’大,轻物体坠落‘重量加速度’小”.反之,人造卫星上天就是依据卫星的重量来计算运载火箭的大小.就是说“如果一磅重的铁球和十磅重的铁球能同时落地,那么一吨重的卫星和十吨重的卫星在相同运载火箭推动下也能同时上天”. 所以,依照自由落体匀速运动的原理“两个落体能怎样能掉下来,那么两个物体也能怎样出去”.科学家们“斤斤两两”地计较卫星上天的重量,这岂不是脑子有了毛病?为此,自由落体究竟怎样落地,在400年后的今天引起了人们的质疑. 斯台文试验会使人们产生这样的看法:当两个重量不同的物体同时坠落井中,如果重量大的先和水面碰撞发出响声,那么随后紧跟重量小的则不会再和水面碰撞发出响声,因为重物体已先把水面砸成了凹形.所以,当两个重量不同的铁球从9米高度同时坠落到可以发出响声的物体上,其发出的声音也很可能只是一声.原由是:(1)、地球对落体引力太大,低空试验很难判别是哪个先落地.(2)、单凭响声判断不精确、也不科学,根本没有目测准确.(3)、重的先落下砸在能发出响声的物体上,轻的后落下却没砸在能发出响声的物体上.(4)、后落下的也许有响声,但和先落下的响声混为一体而听不到,听上去也只能像一声. 那么自由落体究竟怎样落地? 从原理上讲,“重量大小取决于质量,有相对质量所发生的引力才会有相对的物体重量,没有引力就没有重量.”所以,物体质量大则引力大;引力大则重量大;重量大则冲量大;冲量大则加速度大;加速度大则发生的冲击力也就大,据此重物体应该先落地.同理,地球上物体的重量是两极大、赤道小;地面大、山顶小;不同纬度和不同高度其物体的重量和加速度均是不一样的,而重力的大小,则是具体表现为落体砸在地面上坑的大小与深浅.换言之,相同重量的物体对地面作用力(压力)相同,不同重量的物体对地面作用力(压力)不同.而落体不同现象的发生,仅在于把物体从地面拿到了空中,变物体成为落体,使其高度、重量及冲击力发生了变化. 据上可知“相同重量的物体在真空中坠落速度是相同的;不同重量的物体在真空中坠落速度是不同的.”也就是说:一公斤棉花和一公斤铁块,其物质成分不同,体积也不相同,但重量却是相同的,故在真空中下落速度是相同的;但一公斤棉花(或铁块)和十公斤棉花(或铁块),其物质成分相同,或体积也相同,但重量却不同,故在真空中下落速度也就不同,重的应该先落地.为进一步阐明自由落体究竟是怎样落地,我们不妨以事实再来举例: 当你使足全身的劲抛出一只鸡或一根毛时,你会发现“重鸡”抛的远,“轻毛”却扔不动.也许有人会说:“重物比轻物要扔的远,这是空气阻力造成的.”但是,我们可以用弹簧气枪来举例说明:当你用气枪打出一颗重的铅弹,这“重铅弹”会飞的很远,可是同样用这把枪射出一颗和铅弹体积大小相同的绿豆,这颗轻的“绿豆弹”就飞的不远,但其空气的阻力却是相同的.也就是说,“铅弹会穿透人的皮肉,而绿豆弹只能伤到人的表皮”.为什么弹簧的作用力相同,空气阻力也相同,体积大小也相同,但重铅弹却射的远,轻绿豆弹却射的近?为什么重的(大的)扔的远,轻的(小的)却扔不动呢?对这种现象在物理学上又做如何解释呢? 牛顿力学认为:给物体施以相同的力,重的扔不动,轻的却扔的远.用定律表达为“F=MA”,即“质量与加速度成反比”.据此,在地球引力不变前提下,无论是轻物体或重物体均应该是同时落地.为什么牛顿力学和上述现象

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