如何理解伽利略“測量,測量,再重復(fù)測量,就能找出誤差的誤差”中的“誤差的誤差”?
- 教育綜合
- 2022-09-08 17:43:20
關(guān)于伽利略的實(shí)驗(yàn)論文?
伽利略用木板制成斜槽蒙上羊皮紙,用銅球從槽上滾下,他用大容器穩(wěn)定地滴水并用天平稱量的方法解決計(jì)時問題,測出銅球在斜槽上的位置與時刻,在這樣的條件下,對物體沿不同角度的光滑斜面運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行了上百次的定量研究,得出結(jié)論:物體沿光滑斜面運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,進(jìn)而將斜面傾角趨于90時,推理得: 自由落體運(yùn)動是初速為零的勻變速直線運(yùn)動。 那伽利略為什么要研究自由落體呢? 西方有句諺語:“對運(yùn)動無知,也就對大自然無知。”運(yùn)動是萬物的根本特性。在這個問題上,自古以來,出現(xiàn)過種種不同的看法,形成了形形色色的自然觀。在16世紀(jì)以前,亞里士多德的運(yùn)動理論居統(tǒng)治地位。他把萬物看成是由四種元素——土、水、空氣及火組能說說伽利略的“鐘擺原理”嗎
鐘的準(zhǔn)確計(jì)時原理很簡單,它使用一個可以自由擺動的“擺”作為準(zhǔn)確的計(jì)時基準(zhǔn),通過連接在后面的一系列變速齒輪,將擺的周期分解成時,分,秒的計(jì)數(shù)。只要鐘擺的周期恒定,后面的分針和時針都會穩(wěn)定準(zhǔn)確地走動。如果調(diào)節(jié)鐘擺的長短,就可以調(diào)節(jié)鐘表的快慢,這就是鐘擺原理應(yīng)用。
實(shí)際上伽利略的原理是存在問題的,擺動角度會影響擺動的時間,17世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家惠更斯發(fā)現(xiàn),擺動角度小于5度時,伽利略理論的等時性才嚴(yán)格成立,如果擺角比較大,時間只是近似相等,反而會出現(xiàn)誤差。
惠更斯通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)了單擺的周期公式,在伽利略的理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出人類第一臺精準(zhǔn)計(jì)時的單擺鐘。惠更斯于1675年發(fā)明了鐘表用螺旋擺輪游絲,極大地提高了鐘表的準(zhǔn)確性,是鐘表發(fā)展的基礎(chǔ)條件。
擴(kuò)展資料
伽利略鐘擺實(shí)驗(yàn);伽利略有一次站在比薩的天主教堂,一直盯著頭頂上不停搖擺的燈看,那個時候并沒有表這類能夠準(zhǔn)確計(jì)時的工具,因此伽利略便用脈搏作時間的測量工具。他發(fā)現(xiàn),盡管隨著時間的推移,吊燈擺動的幅度逐漸變小,但一次次擺動之間的間隔卻始終一致。
因此,伽利略在回到家后,自制了一個擺錘,測量了它擺動頻率與自己脈搏跳動頻率的關(guān)系,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了鐘擺原理,這一發(fā)現(xiàn)奠定了鐘表的準(zhǔn)確計(jì)時基礎(chǔ),后來另外一名科學(xué)家惠更斯在此基礎(chǔ)上發(fā)明了可以供大眾使用的機(jī)械鐘表。
參考資料百度百科--鐘擺理論