一个好吃的实验——苹果爬杆

 

公元前5世纪的德谟克利特、伊壁鸠鲁认为:“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与他们碰撞时,...





公元前5世纪的德谟克利特、伊壁鸠鲁认为:“当原子在虚空里被带向前进而没有东西与他们碰撞时,它们一定以相等的速度运动。”这只是猜测或推想的结果

公元前4世纪,希腊的哲学家亚里士多德指出:力是维持物体运动的原因,有力就有运动,没有力就没有运动。虽然这是一个错误的观点,但他第一次提出了力与运动间存在关系的论点,这就是他对动力学的贡献。

6世纪希腊学者菲洛彭诺斯对亚里士多德的运动学说持批判态度。他认为抛体本身具有某种动力,推动物体前进,直到耗尽才趋于停止,这种看法后来发展为“冲力理论”。

14世纪,以布里丹、阿尔伯特、奥里斯姆等人提出“冲力理论”,他们认为:“推动者在推动一物体运动时,便对它施加某种冲力或某种动力,速度越大,冲力越大,冲力耗尽时,物体停止下来。”这为伽利略和牛顿开辟了道路。

17世纪,伽利略,在自己的著作中多次提出类似于惯性原理的说法。他分别于1632年和1638年,在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于力学和运动两种新科学的谈话》(简称《两门新科学》)中记录了他的理想斜面实验,并推想得到结论:“假设物体沿光滑斜面落下,并沿着另一斜面向上运动,则物体不受斜面倾角的影响仍将达到和原来同样的高度,只是需要的时间不同而已。” 伽利略得到的结论,打破了自亚里士多德以来一千多年间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。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步,这已经很接近惯性定律,但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响,还不能说伽略发现了惯性定律。

1644年,笛卡尔在他的《哲学原理》一书中弥补了伽利略的不足。他明确地指出,除非物体受到外因的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,并且还特地声明,惯性运动的物体永远不会使自己趋向曲线运动,而只保持在直线上运动。他把这条基本原理表述为两条定律:一、每一单独的物质微粒将继续保持同一状态,直到与其他微粒相碰被迫改变这一状态为止;二、所有的运动,其本身都是沿直线的。然而笛卡儿没有建立起他试图建立的那种能演绎出各种自然现象的体系,其中许多是错误的,不过他的思想对牛顿的综合产生了一定的影响。笛卡儿的贡献在于他第一个认识到力是改变物体运动状态的原因。

1687年,牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上,撰写《自然哲学的数学原理》,摆脱旧观念的束缚,把惯性定律作为第一原理正式提了出来:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。他提出了保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的固有属性的观点,以及从中得出的惯性参照系的概念。


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