爷爷的科普

19/11/28 10:43:44 标签:(2737)

爷爷的科普

(2737)

2019.10.28 星期一

  中午吃饭的时候,我向爷爷请教一个问题。两个重量不相同的物体,从同一个高度掉下来,哪个会先落地,会不会同时落地?

    这是个“自由落体”问题,在爷爷上学的年代,念高一时才学到,估计现在已经纳入初中物理的教程,没想到现在我就对此产生了兴趣,看来还真有点“后生可畏”呢。

    怎么对我讲解呢?爷爷上大学学的是物理专业,对于这种现象的解释,通常力求严谨。可是回答我的提问,就没有那么简单,首先我的年纪太小,知识面不够宽广;其次是对物理学的原理、定律、概念一无所知。如果像对一般成人那样解说,很可能是对牛弹琴,反倒让我满头雾水。所以只能就事论事,以空气的阻力为切入点,尽可能通过简单的比喻去说明问题。


吃饭时,我向爷爷提问题。 

    爷爷没有直接回答,而是给我列出了各种情况。第一,如果是相同的物体又是相同的形状,通常应该同时落地;第二,尽管是同样的物体,如果形状有差异,落地时间就可能有先有后,而且差异越大,先后的时间也会越长;第三,种类和大小都不同的物体,就更不用说,基本上是不会同时落地的。

     听了爷爷列举的各种可能,我感到只是一知半解,知其然不知其所以然,于是要他给出理由。爷爷很耐心,很想从物体的密度和空气的阻力之间的关系来解释,但又怕我更难听懂,便用身边的实物来打比方。

    他举例让我想象,一个铁球和一个同样大的纸团,从同样的高度下落,哪个会先落地?“这还用说,肯定是铁球呀!”我不假思索地给出结论。“对,那是因为空气的阻力起了作用。因为地球上任何物体在空间运动,除了获得地球的重力外,还会受到空气的阻力,铁球之所以比纸团重,是因为它的质量大,获得的引力也比纸团大;由于它俩的大小、形状一样,而且下落时受到的空气阻力也相同,铁球下降的力量超过了纸团,所以就理所当然先落地了。”


意大利科学家伽利略 
爷爷给我讲伽利略在比萨斜塔做实验的故事

    这个道理似乎听明白了,于是发表自己的感想说:“铁球质量大,就说明它里面是实的,纸团质量小,因为里面是空的。”爷爷笑了,说我的理解还是不对,不得不提到了物体的密度概念说:“不能说里面是空的,而是构成纸团的基本物质的质量比铁球小,这个物质叫作分子,分子又是由原子组成,构成铁分子的原子质量,比构成纸分子的原子质量要大,所以铁球比纸团重得多。”

    这种科普知识说得越多,我越发产生好奇,追问还有没有比铁更重的东西。爷爷更开心了,告诉我的确还有不少,比如人们经常说到的“铅”就比铁重,除此之外很多物质,比铅更重。说到这里,我问爷爷:“最重的是不是‘金’呢?”爷爷说:“金的确比铅重,但地球上最重的是一种名叫“锇”的金属,比同样体积的水重二十多倍,如果用同样大的锇球和纸团比下落,速度的差别就更大了。

    不过,爷爷还告诉我,如果在真空中环境,没有空气阻力,任何物体的自由下落速度都完全一样。别说锇球和纸团相比,哪怕就是和鸡毛同时下落,速度将会毫无差别,一定会同时落到地面的。

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留言板

  • 李家熙熙对小包子说:2019-12-02 10:05:39
  • 小包子都思考这么深奥的问题啦,好聪明呀
  • 武陵小包子回复 李家熙熙说:爷爷说,得益于看书看得多呢。
  • 武陵小包子回复 李家熙熙说:有一天我说到万有引力,让爷爷吃了一惊。

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