经典的比萨斜塔实验推翻了亚里士多德的理论,伽利略正式的提出了自由落体运动的结论。现在我们在做一个相似的实验就是鸡蛋和黄豆在相同的高度落下的时候,谁会先落地。这个实验需要考虑的因素多,不过像空气的阻力我们可以忽略不计,那么到底结果是怎样的呢?一起来通过自由落体运动的理论来解析一下。供大家参考。
关于从20楼的高度同时扔下一颗黄豆和一个鸡蛋,哪个先落地的问题,这个问题里面有需要看我们是不是考虑空气阻力的影响,如果我们考虑空气阻力的影响,这个问题就很难算了,可能需要比较的数据才能获得答案,因为我们不光要考虑空气阻力,还应该考虑风速变化,这些都会影响到鸡蛋和黄豆的落地时间。
鸡蛋和黄豆从20楼放下的运动方式
其实我们看完标题不难发现,这是一个自由落体运动的假设,而自由落体运动中有一个比较放心的例子,相信很多学过物理的朋友都知道两个铁球同时着地的案例,其实这是忽略了空气的影响,相当于说是在真空中的速度,因为两个铁球的重力都比较大,差别也不大,所以空气中的阻力可以忽略。
自由落体运动的时间位移关系式
还是回到我们的物理问题,既然是自由落体运动,那么就应该满足自由落体运动的时间位移关系式,也就是说将鸡蛋和黄豆从20楼同时放下,那么应该满足的时间位移关系式应该是:20楼的高度=1/2gt的平方。我们来看这个自由落体运动中的量,位移是20层楼的高度,这是一个固定的量,是不会变的;g是重力加速度,也是不会变的,那么我们把这个关系式改为t=根号下2乘以20层楼的高度/g;从这个时间关系式中我们可以看出,g还是重力加速度,一般是为g=9.8 米每秒的平方,也可以约等于10,但是不管我们把重力加速度取到多少,他在自由落体运动中都是我们取到的恒定值,而20层楼的高度是恒定不变的,所以这个问题中的鸡蛋和黄豆都是同时落地,这是在忽略空气阻力的情况下。
不忽略空气阻力
如果我们不忽略空气阻力,显然这个问题就比较难了,因为我们不光要考虑重力的影响,还有浮力的影响、就如我们用一根羽毛和一个鸡蛋同时从20层楼放下,由于羽毛面积大,重力小,受到空气阻力明显,在这种情况下,很显然羽毛要后落地,甚至有可能在风的影响下飘到很远的地方,但是如果我们是在真空中放羽毛和鸡蛋,根据自由落体运动的时间位移关系式,还是鸡蛋和羽毛同时落地。