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蘋果與月亮

中央研究院物理研究所 高中科學培訓計畫. 蘋果與月亮. 劉源俊 / 東吳大學. 102 年 4 月 13 日. 蘋果與月亮. ─ 力學概念的發展 ─ ‧ 伽利略與下落的蘋果 ‧ 牛頓與蘋果 ‧ 蘋果與月亮的聯想 ‧ 萬有重力律 ‧ 蘋果與雲的聯想. 從蘋果談起. 伽利略與下落的蘋果. ?. 伽利略 Galileo Galilei (1564-1642). 伽利略 Galileo Galilei (1564-1642). 《 關於兩種新科學的對話 》 1638. 伽利略的 第一個問題 越落越快 ?.

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Presentation Transcript

  1. 中央研究院物理研究所 高中科學培訓計畫 蘋果與月亮 劉源俊/東吳大學 102年4月13日

  2. 蘋果與月亮 ─ 力學概念的發展 ─ ‧伽利略與下落的蘋果 ‧牛頓與蘋果 ‧蘋果與月亮的聯想 ‧萬有重力律 ‧蘋果與雲的聯想

  3. 從蘋果談起

  4. 伽利略與下落的蘋果

  5. ? 伽利略 Galileo Galilei (1564-1642) 伽利略 Galileo Galilei (1564-1642)

  6. 《關於兩種新科學的對話》1638

  7. 伽利略的第一個問題越落越快?

  8. 用簡單的實驗來演示

  9. 高度 h

  10. 伽利略的第二個問題越落越快的規律如何？ ─在無阻的情況下一共只有三個量

  11. 伽利略的想像實驗 無礙下落 （無礙直墬） free fall

  12. ?

  13. 時間相同！ ？

  14. 其次最簡單的關係就是

  15. 重力加速度 常數 ──等加速度運動

  16. 速度 距離：速度×時間 時間

  17. 於是： • (1,4,9,16,…)

  18. 1 4 3 9 5 16 7 越落越快的規律

  19. 伽利略的第三個問題與物質的質、量有關否？

  20. ?

  21. 如果與有關，想像把一個東西分為兩塊，則下落的加速度會不一樣。 如果與有關，想像把一個東西分為兩塊，則下落的加速度會不一樣。 這可能嗎？ 與物質的大小、形狀與種類都無關。

  22. 做個簡單的實驗來演示！

  23. 伽利略的第四個問題如何測量 ?

  24. 落得太快！難測量。 想到斜面

  25. θ

  26. 斜面的加速度 ，若小，則加速度小。 • 但斜面有阻力， 想到滾球。

  27. 伽利略的斜面滾球實驗 ─得到粗略的 值 如果（水平面），則等速運動。 運動第一律

  28. 又想到擺其實相當是個無阻的斜面（只不過 在變）。 • 週期與物質無關 。

  29. L

  30. 後來海更斯得到關係式（小）

  31. 伽利略的第五個問題拋體如何運動？

  32. 地面拋體運動是兩個互相獨立方向運動的合成。地面拋體運動是兩個互相獨立方向運動的合成。 當空氣阻力可忽略時，水平方向的距離與垂直方向的距離平方呈直線關係。

  33. 地面拋體運動是兩個互相獨立方向運動的合成。地面拋體運動是兩個互相獨立方向運動的合成。 當空氣阻力可忽略時，水平方向的距離與垂直方向的距離平方呈直線關係。 軌跡是適當截切圓錐所得的曲線。

  34. 截錐曲線 截錐曲線(conic sections)： 圓 橢圓 適截錐線 過截錐線

  35. 伽利略不願回答的問題蘋果為什麼會掉下來？

  36. 牛頓 牛頓 Isaac Newton (1642-1727) 牛頓 Isaac Newton (1642-1727) Isaac Newton (1642-1727)

  37. 《物理的算學原理》1687

  38. 牛頓與蘋果

  39. Woolsthorpe Manor, 牛頓故居

  40. 牛頓的第一個問題脫離樹枝的蘋果 為何下落？

  41. 地球有重力 力造成加速度 運動第二律 ∴ , 與物質無關

  42. 牛頓的第二個問題樹上的蘋果或桌上的蘋果為何不下落？牛頓的第二個問題樹上的蘋果或桌上的蘋果為何不下落？

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