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一辆由两匹马拉着的马车,如果只给右边的那匹马套上马缰,那么这辆马车会向右偏;如果只给左边的马套上马缰,那么它就会向左偏;如果同时给两匹马套上马缰,那么这辆马车就会往前直走。对于一个自由落体的物体来说也是这样的,我们假设地球是可以分两部分的,左边的部分呢,就相当于马车左边的马,右边的部分呢,就相当于马车右边的马,如果只是右边的力起作用,那么物体的运动方向就会偏右,如果只是左边的力起作用,那么物体就会向左运动,如果是两个力同时起作用,那么物体就会向地球的中心落下。所以,所有的物体落下的方向都朝着地球中心并不是因为这个中心点存在着某种特殊的引力,而只是因为地球是以这个点为中心对称的。
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实验证明物体自由落体时,第一秒走过的路程是4.9米。我们都知道一秒是非常短的,是一分钟的1/60,而一分钟只是一小时的1/60。自由落体时,物体的速度会越来越快,因此每秒下落的距离就越来越大,下落距离的规律如下表所示:
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自由落体的过程
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时间(秒)
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下落距离(米)
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1
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1705424052
4.9
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1705424054
2
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1705424056
4×4.9
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1705424058
3
1705424059
1705424060
9×4.9
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1705424062
4
1705424063
1705424064
16×4.9
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1705424066
5
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1705424068
25×4.9
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6
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1705424072
36×4.9
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7
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1705424076
49×4.9
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8
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64×4.9
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…
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…
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注意到了吗?4=2×2,9=3×3,16=4×4,25=5×5。也就是,如果要计算物体在某一时间内掉落的距离,那么就要把这个时间乘以它运动的时间,然后再乘以4.9。
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这个规律的应用非常有趣。假设你现在站在塔顶或者悬崖边,又或者在深井旁,你想要知道塔、悬崖的高度,或者井的深度。这时候,你只要站在这些地方,然后往下扔一块石头,接着用手表开始计时(如果没有手表,可以数自己脉搏跳动的次数),从物体落下的那一刻开始,到物体到达地面或井底的那一刻结束。假如整个过程花费了6秒,我们就用6乘以6得到36,然后再用36乘以4.9,得到176.4,这就是我们想要知道的数字,这个数字就是我们想要的高度或者深度的大概数。
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