[联动]两个铁球“同时"落地

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astro_cacti

2022-05-26T12:36:29+00:00

联动几天前一贴( [url]https://nga.178.com/read.php?tid=32033789[/url] ),提一个问题:两个形状相同,但质量不同的铁球从同一高度释放,究竟哪个先落地?
先不提答案,我用初中水平论证一下:
设铁球质量为m, 空气阻力为f=(1/2)CρSV^2,(C为空气阻力系数;ρ为空气密度;S物体迎风面积;V为物体与空气的相对运动速度)
加速度 a=F/m=(mg-f)/m=g-f/m
即a=g-f/m, m越大,则a越大,越接近于重力加速度g
有人可能对空气阻力的V^2有疑虑,那用反证法证明:
假设某时两球速度相等,则空气阻力相等
由于初始重球的加速度大于轻球,则运动过程中一定会出现轻球的加速度大于重球
此时 a轻>a重
a=g-(1/2)CρSV^2/m(C、ρ、S为常数)则必然会出现V轻>V重
然而当两球速度相等时,重球加速度大于轻球,因此V轻<=V重,与之前矛盾
因此两球释放后不可能出现速度相等,又因重球初始加速度大,则V重>V轻成立

觉得两球会相同时间落地的,恭喜你们答错了。事实上,只有在完全无视空气阻力的真空情况下,两球才会相同时间落地。
我很震惊,通过点赞量,大部分网友居然都认为错误的答案是正确。有两个原因:
1、初中知识没学,属实是九漏鱼了
2、因为人教版语文课本有一篇伽利略在比萨斜塔放铁球的课文,信以为真。其实伽利略根本没有做出这样的实验,初高中老师也会强调这一点。那一版课本还有如爱迪生救妈妈、年少“贫穷”的石油大王哈默等等问题,漏洞百出。然而他们就是不愿意去思考,和伽利略时期盲从于亚里士多德的人有何区别?可悲的是,这种人永远是大多数。
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Floof

其实这话你要是问爱因斯坦,爱因斯坦会说:物理学上没有“同时”的概念[s:ac:哭笑]
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yeeb

球的形状有比较大的影响
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TheHammer

物理尤其是九年义务教育阶段的物理都是为了研究一个理论简化了模型
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ChickHicks

有没有一种可能,大家都知道那种“同时”落地是一种理想情况,依然默认刻意忽略现实中空气阻力的影响呢
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takumi2go

你也太会钻牛角尖了,非要显得你是众人皆醉你独醒,独一无二的那个吗?
还上纲上线起来了,不会有人觉得论坛里做个初中物理题都不会吧?
直接说结论,因为大伙儿都省略了空气阻力而已。
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GamesGamerBK

[quote][pid=614511185,32117887,1]Reply[/pid] Post by [uid=42636464]沙滩王913[/uid] (2022-05-30 20:51):

有没有一种可能,大家都知道那种“同时”落地是一种理想情况,依然默认刻意忽略现实中空气阻力的影响呢[/quote]你看了那个贴子就知道了,他们默认有风阻但是觉得质量不同的物体风阻也是相同的[s:ac:茶]
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Blankr

> 三人坠崖, 不过钟岳背负大石, 坠崖速度更快.

我觉得这里隐含有"因为背负大石更重,所以落地更快"的逻辑
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zipporg

空气个屁的阻力,铁球这种密度在那个年代的建筑高度扔下去受到空气阻力能造成肉眼可见的速度差吗?
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Wags

初始重球的加速度为什么大于轻球呢
哦哦哦,明白了
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vint

其实我只好奇一件事:空气阻力和下落高度足以让肉眼可见的距离差降为零吗?
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LT_zookxx

斜塔那高度空气阻力有你手抖靠谱吗,ρ、S都为常数你能离谱点吗
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GamesGamerBK

[quote][pid=614511397,32117887,1]Reply[/pid] Post by [uid=18268382]xunuoww[/uid] (2022-05-30 20:52):

你也太会钻牛角尖了,非要显得你是众人皆醉你独醒,独一无二的那个吗?
还上纲上线起来了,不会有人觉得论坛里做个初中物理题都不会吧?
直接说结论,因为大伙儿都省略了空气阻力而已。[/quote]你承认大伙风阻没算对也就算了,还狡辩什么大伙忽略空气阻力默认理想状态,隔壁贴就在那里随便一翻就有一堆人觉得空气阻力相同[s:a2:鬼脸]
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202205/30/ekQjh0-a43cK19T3cStw-h3.png[/img][img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202205/30/ekQjh0-b0noK13T3cStt-hb.png[/img][img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202205/30/ekQjh0-bhn4K2jT3cStz-ti.png[/img][img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202205/30/ekQjh0-at9jK2oT3cSly-sg.png[/img]
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Egochild

上帝啊,你考虑这个的时候怎么不考虑质量引起的空间的扭曲呢???
只是考虑空气阻力可不够严谨。
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Hastyi

当我看到空气阻力的时候,我就知道…大聪明来了
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Ztar ✟

[s:ac:哭笑]从生物学的角度说手拿轻重两个东西
不可能同时松手
因为肌肉僵硬的原因
这个原因造成的误差比空气阻力大得多
建议还是别众人皆醉我独醒
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MrSpace-Cowboy

神经病,就一个悬崖的高度,你猜猜下落时间有多久?
下落的空气阻力能有多大影响?你是背了个降落伞还是咋滴
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Agent 8

物理学是一个很有意思的学科。物理学中的定理都是通过实验得来的。所以物理没有公理,只有定理。
这也就意味着所有的物理定理的正确性都是有限的。
我们说的同时落地,是指在低高度,低速的情况下,这一情景下,空气阻力很小,所以可以忽略。

其实文中的情形已经不是很符合这一说法了,当考虑空气阻力需要考虑的时候,同时落地这一结论当然不正确。
但是真要杠下去,你的计算真的又完全严谨吗?我是不是可以说在你的计算中g也应该是变化的?因为根据万有引力公式,距离变近了引力也变了,g也会发生微小的变化。

而且我要强调的一点是,按照小说中的描写,依靠巨石的重量获得的速度并没有快很多。如果作者想要标新立异,可以说落到一半把巨石向上扔,用动量守恒来进行加速。
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takumi2go

Reply to [pid=614513231,32117887,1]Reply[/pid] Post by [uid=43265531]局势已无可挽回[/uid] (2022-05-30 21:01)别搞笑吧,他可是优越感满满说的论坛里的大多数人,你这几个就能代表论坛里大多数了?你还自己凑上去了,哈哈,难道你内心也是觉得你和他一样是掌握真理的少数人?别用几个人代表大多数人,o不ok?有什么问题,帖内怼那几个人啊,单开个贴aoe大多数人,卖弄点 初中 高中知识,显得自己学识渊博是吧?
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Panda120

你家初中物理考虑空气阻力?[s:ac:抠鼻]