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  • 1 # 軒中回憶錄

    物體從高空落下,這早在400年前,就有物理學大師伽利略建立了理論模型,這個理論模型還在比薩斜塔上做過實驗。

    伽利略當時論證了重的物體與輕的物體將同時落地,他說:“不考慮空氣阻力,輕的東西將和重的東西同時下落,它們將同時落地。因為假如亞里士多德是對的,重的先落地,而輕的後落地,那麼,倘使我在它們兩個之間連一個無質量的剛性細繩,可以想見,總質量大於它們兩個的單獨質量,於是,按照亞里士多德,這個整體將落的更快,但事實上,輕的東西一定會拖重的那個的後腿。於是這就自相矛盾。可見,亞里士多德是錯誤的,輕的東西和重的一樣,必然需要時刻有相同的速度,它們同時落地。” 愛因斯坦稱這個現象背後的物理規律為等效原理,也就是說引力質量與慣性質量是相等的。

    回到你提出的問題,如果不考慮空氣阻力,以下物理量會增大:

    1。速率

    物體的速率越來越大,速率是速度的大小,速率的增加量等於重力加速度的大小乘上下落時間。

    2。動能

    動能也會增加,動能的增加量等於下落高度與物體本身重力的乘積。

    當然,因為向量不能比較大小,所以其他會增加的物理量我就不說了。

    物體從高空落下,在中學物理中我們一般不考慮空氣阻力,所以這叫做自由落體運動。而實際情況則必須考慮空氣阻力,一旦考慮空氣阻力,速率不可能一直增加,因為空氣阻力的大小與速率的平方成正比,所以一旦速率增加到一定程度,空氣阻力等於重力,這時候物體的速率就不再增加。而速率不增加了,物體的動能也不會增加。在這種實際情況下,物體的溫度會增加:因為重力勢能轉化成了熱能,讓物體的溫度升高,這就是能量守恆定律的具體體現。

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