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牛顿如何站在巨人肩膀上-线断之秘

时间:2026-01-25 理论教育 季夏 版权反馈
【摘要】:最终,英国科学家牛顿在伽利略等人的研究基础上,总结概括了一条重要的运动定律——一切物体在没有受到外力作用时,它们的运动状态保持不变,包括速度等于零的静止状态和匀速直线运动状态。因此牛顿第一定律又被称为惯性定律。今天让我们也站在这些伟大科学家的肩膀上来做一个有趣的实验吧!

坐汽车时,汽车突然刹车,车内乘客的身体会向前倾,而突然加速会让乘客的身体向后仰,这种现象其实是因为惯性。荡秋千时,我们不用一直推秋千,秋千也能荡来荡去,这也是因为惯性。惯性很有趣吧!那它是怎么被发现的呢?

我国春秋战国末期的《考工记·辀(zhōu)人》中就有明确的记载:“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉。”意思是说:马拉车的时候,马虽然对车不再施加力了,但车还能继续前进一段路。这种现象显然是因为惯性。

很早之前,人们一直认为物体的运动是依靠力来维持的。力越大,物体运动得越快;力消失,物体就停止运动。

三百多年前,意大利物理学家伽利略经过大量实验研究认为:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。物体如果不受力,原来静止的物体依旧静止,原来做匀速直线运动的物体保持速度不变继续做直线运动。

为了说明这个观点,伽利略提出了著名的理想实验——斜面实验:小球从斜面上滚下至平面时,获得了一定速度,在平面上可以运动一段距离,平面越光滑,运动的距离越长。如果平面无限光滑,小球将以所获得的速度一直运动下去,不会停止。伽利略的结论打破了自亚里士多德以来关于受力运动的物体“当外力停止作用时便归于静止”的陈旧观念。

法国科学家笛卡尔对伽利略的思想进行了补充:运动的物体如果不受其他力的作用,不仅速度大小不会变化,而且运动方向也保持不变,做直线运动。

最终,英国科学家牛顿在伽利略等人的研究基础上,总结概括了一条重要的运动定律——一切物体在没有受到外力作用时,它们的运动状态保持不变,包括速度等于零的静止状态和匀速直线运动状态。后来人们把这一定律叫作牛顿第一定律。

由牛顿第一定律可知:一个运动的物体,在不受外力作用时,将保持自己原有速度的大小和方向一直运动下去;一个静止的物体,在不受外力作用时,将保持自己的静止状态。任何物体都具有保持原来运动状态不变的特性,即惯性。因此牛顿第一定律又被称为惯性定律。当物体不受力时,它处于静止或匀速直线运动状态,体现了它保持原来运动状态不变的特性;当物体受到外力作用时,惯性会对运动状态的改变进行反抗,这时,这种特性就明显表现出来。

牛顿曾说过:“如果我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”今天让我们也站在这些伟大科学家的肩膀上来做一个有趣的实验吧!(https://www.xing528.com)

实  验

哪根线先断

实验材料

细棉线、作业本(自备)

实验步骤

实验原理

迅速拉,棉线B先断。

因为所有的物体都具有一种保持原来运动状态不变的特性,我们称为惯性。迅速拉棉线B,在极短的时间内,棉线A由于惯性仍旧保持原来的静止状态,而棉线B直接受到手的拉力,在手的拉力作用下,棉线B原来的静止状态被破坏而被拉断。

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