維持運動需要力嗎 由歷史網(wǎng)資料整理

一輛小車停在地面上，如果不用力推它、拉它，或者不以任何其他方式影響它，它會一直停在那里。當(dāng)我們用力推著小車的時候，小車就能夠不停地向前運動，一旦不推了，小車就慢慢停下來。人們正是憑著這些常見的事實，認(rèn)為要維持一個物體的運動，就需要不停地對它施加力的作用。

2000多年前，古希臘的學(xué)者亞里士多德(公元前384-前322年)曾斷言，使物體維持恒定的運動(即速度不變)，就需要恒定的外力作用于它。由于亞里士多德的觀點符合人們?nèi)粘＝?jīng)驗的直覺印象，在他以后近2000年的時間里，人們一直認(rèn)為這種觀點是正確的。

但是，這種憑經(jīng)驗得出的結(jié)論正確嗎?16世紀(jì)末，年僅26歲的伽利略，第一個向亞里士多德提出挑戰(zhàn)。

 

伽利略仔細(xì)觀察研究過物體沿斜面下滑的實驗(圖5-1)。在實驗中，小球從第一個斜面AB滾下后，就會沿著第二個斜面BC向上滾，但小球住第二個斜面上達(dá)到的高度略低于小球從第一個斜面滾下時的高度。伽利略認(rèn)為，這是由于摩擦的緣故。

伽利略推想，如果在完全沒有摩擦的情況下，不管第二個斜面的傾斜度是多大，小球滾上第二個斜面的高度應(yīng)該等于從第一個斜面滾下時的高度(如圖5-1中的C、D、E);第二個斜面的傾斜度越小，小球滾動的距離就越遠(yuǎn);如果第二個斜面的傾斜度等于零(如圖5-1中的BF)，那么小球從第一個斜面滾下來后，就永遠(yuǎn)達(dá)不到起始高度，也就是說，小球?qū)⒁跃鶆虻乃俣仍跓o限長的平面上永遠(yuǎn)運動下去。伽利略由此得出，維持物體的運動，并不需要外力。

17世紀(jì)以后，英國物理學(xué)家牛頓在伽利略研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了慣性定律，也就是牛頓第一定律。

牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力時，將保持它原來的運動狀態(tài)，即原來靜止的物體將保持靜止，原來運動的物體將以不變的速度作勻速直線運動。

亞里土多德根據(jù)直接觀察到的表面現(xiàn)象得出了錯誤的結(jié)論。伽利略通過實驗和推理，想象出無摩擦的光滑水平面的理想實驗，推斷出小球不受外力作用時將以不變的速度永遠(yuǎn)運動下去。

伽利略從實驗出發(fā)，把邏輯思維和實驗事實相結(jié)合，得出了維持運動不需要力的正確結(jié)論，推翻了人們信奉了近2000年的亞里士多德的錯誤觀點。還開創(chuàng)了運用實驗研究物理學(xué)的科學(xué)研究方法。伽利略曾深有體會地說：“追求科學(xué)需要特殊的勇敢!”

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