自由落體運動有多強?伽利略的兩個鐵球同時着地,兩個鐵球下落是自由落體運動;,我來為大家講解一下關于自由落體運動有多強?跟着小編一起來看一看吧!
伽利略的兩個鐵球同時着地,兩個鐵球下落是自由落體運動;
牛頓的蘋果落地,蘋果下落也是自由落體運動;
我們抛向高空的物體最後又都回到了地面,抛向高空的物體回落也是自由落體運動;
挖空我們的腳下,我們就會掉下去,我們掉下去的運動也是自由落體運動。
我們用手推動小球,小球會向前移動;
牛拉車,車會跟着牛前行。小球和車的運動是受約束運動。
自由落體運動是慣性帶來的,地球上的物體的慣性主要是地球自轉帶來的,是與地球同步的,都是以地球自轉軸為中心自西向東的旋轉,大緻與緯度線平行。
處于地球赤道附近的物體,每天都在地球自轉的帶動下,每天都在環繞着地球赤道也就是40076km那麼大的一個圓做慣性圓周運動。
如果我們把這個圓獨立出來,我們就看到了處于地球赤道附近的物體的慣性圓周運動全程了,就是40076km那麼大的一個圓!
不同緯度線上的物體慣性圓周運動全程略有不同。但物體完成慣性圓周運動全程的時間是相同的,都是大約24小時。所以一千克物體所受到的重力才有所不同,這就是為什麼不同緯度會有千克力的差别的原因,就是一千克物體在不同緯度不一定是一千克。
我們人類以及地上物隻相對于地球來說是靜止的,實際上,我們人類以及地上物一刻也沒有停歇過運動。
也正是地球的自轉給地上物帶來了慣性,所以我們才能看到在我們明明沒有施加力的情況下還能看到有運動發生即自由落體運動。
比如,伽利略松開手兩個鐵球就會同時着地;
比如牛頓的蘋果成熟就會落向地面;
比如我們抛向高空的物體最後又落回了地面;
比如挖空我們的腳下我們就會掉下去。
這些都是我們在明明沒有施加力的情況下發生的運動。
伽利略的比薩斜塔也就三十米高;牛頓的蘋果樹也就三米高。
兩個鐵球的自由落體運動很快就被地球擋住了!
蘋果的自由落體運動很快就被地球擋住了!
那麼,問題來了,由于兩個鐵球和蘋果的自由落體運動很快就被地球擋住了!那麼,又有誰看到過自由落體運動全程呢?伽利略看到過嗎?牛頓看到過嗎?愛因斯坦看到過嗎?你看到過嗎?
比薩斜塔也就三十米高,蘋果樹也就三米高,我們看到兩個鐵球着地和蘋果落地,我們并沒有看到自由落體運動的全程,然後就被地球擋住了!說明我們隻看到了自由落體運動全程中的一段!
自由落體運動全程到底會是什麼樣子呢?
如果我們把牛頓的蘋果下落軌道打穿,就是給地球開一條貫穿的隧道,蘋果成熟脫離蘋果樹,就會從慣性暫存狀态,轉變成重力加速度狀态,恢複成慣性圓周運動狀态,蘋果就會以隧道為近地點環繞地球飛行才對。
這樣我們就能看到蘋果的自由落體運動全程了。
這個假設曾經飽受争議,有很多物理大咖,會根據萬有引力推導出,物體會在隧道内做往複運動!這個推導絕對是錯誤的,因為,所有的空間運動物體都在做慣性圓周運動!沒有做往複運動的!也沒有做直線運動的!就是在地球上,如果你不約束運動,也沒有做往複運動的物體,也沒有做直線運動的物體。
你見到過有像鐘擺一樣的,做往複運動的天體嗎?
你見到過有做直線運動的天體嗎?
是不是沒有!
因為所有的空間運動物體都在做慣性圓周運動,就是都在畫圈,明白了嗎?
那既然都在畫圈,蘋果又怎麼會在隧道内做往複運動!你再自己想想,就是在地球上,如果你不約束運動,有沒有像鐘擺一樣運動的物體!是不是沒有!
蘋果成熟脫離蘋果樹經過隧道,那可是自由落體運動!不是受約束運動!怎麼可能會做往複運動呢!
假如我們把蘋果換成月球,就是讓月球從隧道通過,你還認為就地球那點引力,能抓住做慣性圓周運動的月球并把它改變成做往複運動的月球嗎?
所以,你根據萬有引力推導出來的結果很可能是錯誤的。因為你根本就沒有看到過自由落體運動的全程。
你認為自由落體運動是直線運動?那你看到過自由落體運動全程了嗎?
我們在地球上沿直線行走,如果一直走下去,不要停,我們就會環繞地球一周,從原點出發又回到了原點。我們一開始覺得是在走直線,當我們看到我們運動的全程時,才發現我們的運動軌道是一個圓,我們走的是曲線!我們犯了短視的錯誤。
你還認為自由落體運動是直線運動!很可能是你犯了短視的錯誤。
蘋果下落的運動是自由落體運動,蘋果下落的過程是重力加速度過程。那麼問題又來了,如果物體下落的軌道足夠長,物體的重力加速度會一直加速下去嗎?
如果會,顯然很快就會突破光速!那樣,愛因斯坦那老爺子會生氣的,因為他老人家說過,有質量的物體運動不會突破光速!
如果不會,那自由落體運動的全程會是什麼樣子呢?物體的重力加速度的最高速度又是多少呢?
我們再來溫習一遍地上物的慣性,地球上的物體的慣性主要是地球自轉帶來的,是與地球同步的,都是以地球自轉軸為中心,自西向東的旋轉,大緻與緯度線平行。
處于地球赤道附近的物體,每天都在地球自轉的帶動下每天都在環繞着地球赤道也就是40076km那麼大的一個圓做圓周運動。
對,40076km就是地上物的自由落體運動的全程。也就是說,地上物的自由落體運動全程是一個圓,物體的重力加速度加速到一定速度以後就會進入慣性保持,形成我們看到的所有的空間運動物體的慣性圓周運動軌道。
所以我們才看不到做往複運動的天體,也看不到直線運動的天體。我們隻能看到做慣性圓周運動的天體!因為所有的空間運動物體都在做慣性圓周運動。
所有的空間運動物體都具有慣性自旋運動和慣性圓周運動以及慣性拖動運動。
地球自轉就是慣性自旋運動;
地球環繞太陽公轉就是慣性圓周運動;
地球被太陽拖動着環繞銀河系前行就是慣性拖動運動。
也就是說地球一共有三個運動,自旋運動和圓周運動以及拖動運動。
我們的空間站有沒有慣性自旋運動?
沒有!
因為空間站如果自旋,那麼和地球通訊就會有極大的困難。
有沒有慣性圓周運動?
有!
因為空間站能工作在環地球軌道上。
有沒有慣性拖動運動?
有!
因為空間站可以跟着太陽環繞着銀河系前行。
工作在天宮空間站的宇航員之所以失去重力,就是因為空間站沒有慣性自旋運動。而地球就有自旋運動。
因為空間站是受約束運動!沒有慣性自旋運動所以宇航員才會失去重力。
重力主要是自旋運動産生的!之所以說是主要,因為空間運動物體還有一個主要運動就是慣性拖動運動,就是地球還被太陽拖動着環繞銀河系前行。
我們人類以及地上物的重力是地球自旋給我們帶來的。由于我們人類以及地上物的慣性與地球慣性是同步的,所以,牛頓的蘋果才沒有飛向太空,因為如果你想擺脫與地球的同步慣性,是要有額外的力你才能克服與地球同步!蘋果是自由落體運動,沒有人給蘋果施加額外的力去克服與地球同步的慣性。這回明白了嗎?
當我們用力把蘋果抛向高空的時候,這個是克服了與地球同步的慣性了,後來蘋果又落回了地面,說明我們的力不足以克服與地球同步的慣性。
我們發射的衛星和空間站是克服了與地球同步的慣性了,所以才不會落向地面了。
我們看到有衛星落回地面,是因為衛星工作環境還是有一些阻力的,然後它的工作軌道會越來越橢圓,最後在近地點撞上地球,不是豎直的落回地球的!
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