伽利略怎樣觀察吊燈的擺動,並發現了值得注意的現象

時間 2021-08-30 11:19:43

1樓:

假如一個人能看出當前即顯而易見的差別,譬如,能區別一支筆與一頭駱駝,我們不會說這人有了不起的聰明。同樣,另一方面,一個人能比較兩個近似的東西,如橡樹與槐樹,或寺院與教堂,而知其相似,我們也不能說他有很高的比較能力。我們所要求的,是要能看出異中之同和同中之異。

——黑格爾

每當理智缺乏可論證的思路時類比這個方法往往能引導我們前進。

——康德

2023年的一天,比薩大學醫科學生伽利略漫步在比薩大街上,無意間在一座大教堂前站住了。他仔細地端詳著那美麗的拱門、圓柱、凌雲聳立的塔樓、塔尖,好像是第一次看到似的。伽利略經常路過這裡,但從未真正注意過它們。

他漫不經心地走進教堂,也許為了更仔細地看看它那富麗堂皇的內部,也許是來祈禱,這些我們永遠弄不清楚。但就在他邁進這座安靜肅穆的教堂的時候,他不知不覺走上了他生命的轉折點。

伽利略坐在一張長凳上,環視那美麗的祭壇、彩色的鑲嵌畫和大理石的柱子。幾百年前建造這座教堂時,這些都是從希臘和羅馬的廢墟上運來的。突然,他注意到什麼東西在晃動。

那是大廳**的巨大吊燈,幾個修理房屋的工人使它擺動起來。

伽利略站起來注視它,就像著了迷一樣。奇怪!一開始,吊燈以一個很大弧度晃動,晃動快些;當弧度變得小些時,擺動得慢些。

這時,作為一個醫科學生的伽利略不自覺地用右手手指按在他左手腕的脈搏上,就像在醫學院學到的那樣。他根據均勻的脈搏跳動來計算晃動的時間。更奇怪了!

不管狐的大小如何,這盞燈每擺動一次所需要的時間是相同的。

伽利略想,如果不是自己的感覺欺騙了自己,就是亞里士多德關於擺經過的弧度越小所需時間越少的論述錯了。伽利略決定回到自己屋裡用各種不同重量的物體,如鉛球、鐵球等,在不同長度的繩子上做實驗,進行精確的比較,以尋求真理。

這個年輕人很激動,根本不想上醫學課了。他到處去借實驗用的各種材料,有的甚至是乞求來的。然後他狂熱地投入到一個又一個擺的實驗中。

他忙於實驗幾乎不離開他的房間。房椽太低,掛不下長的擺,他就爬到窗外樹上,把長擺掛在高樹枝上,做進一步的實驗。在實驗過程中他詳細記錄了觀察結果。

最後他在比較中發現:(1)不管弧的長短如何,重量相同的擺每擺動一次所需時間相同;(2)擺末端的重量的大小不影響擺動所需的時間;(3)長擺和短擺每擺動一次所需的時間不同。於是,伽利略發現了擺的運動規律:

決定擺動週期的,僅僅是繩子的長度,而與擺末端重量及擺動弧度無關。後來,伽利略還依據上述原理髮明瞭一種「測脈計」,它上面裝了一個小擺,醫生可以用來測量病人的脈搏。

在擺的運動規律的發現中,伽利略巧妙靈活地運用了比較和類比的方法。比較和類比是科學發現、科學研究中經常運用的思維形式。比較,就是對照各個事物,找出它們的共同點和差異之處,從而確定事物的特殊屬性和一般屬性。

類比可以說是一種特殊的比較,它在不同類的事物中找出相似點為根據,由一類事物的已知屬性來推知另一類事物也同樣具有這種屬性。類比極富於創造性,許多驚人的科學發現及巧妙的技術發明都有它的一分功勞。

世界上一切事物之間都具有差異性和同一性,這是比較普遍運用的客觀基礎。而在兩個事物之間進行比較時,都限制在某些方面或某些角度,並且每一次比較有一個確定的第三者作為中介。譬如,伽利略觀察教堂裡吊燈的晃動時,在比較第一次擺動與第二次擺動的過程中他側重於時間因素,而且是以跳動的脈搏作為第三者或中介進行比較的。

若沒有這一中介,就很難判斷出吊燈每次擺動所需時間的相同性。這種比較屬於量的比較,或動態比較,或現象比較。同樣,伽利略又將吊燈每次擺動所需時間相等的新思想與亞里士多德關於晃過的弧度越小所需時間越少的論述進行比較,其比較的中介是他回自己宿舍後所做的一系列實驗的結果。

這種比較屬於質的比較(即觀念的比較),而且這一比較側重於所比較事物的差異之處。

類比是以比較為基礎的,它要在不同類事物之間找出相似點,或反映物件、系統間性質、結構、功能、聯絡等方面的相似性。

一般地,人們將類比模式化為:

因此,類比推理在科學發現中的意義,就在於可依據早先獲得的關於某一系統的知識推測另一類似系統的資訊。類比推理如果從其始點和終點看,是從特殊到特殊的推理,而其過渡則需要依靠聯想、啟發、甚至直覺及靈感的推動作用。譬如,伽利略對燈的晃動的下意識著迷,同時對燈的擺動在弧度大時擺得快而弧度小時擺得慢這一現象,在大腦中構成強烈的注意點,繼而形成燈的有節律性擺動很可能是均勻的這一大膽猜測。

接下來,伽利略通過聯想將燈的擺動系統與人體脈搏系統進行了類比:

人體脈搏的跳動是有節奏性的運

動,而且是均勻的

伽利略通過燈的擺動在時間上均勻這一現象,聯想到鉛球、鐵球等的擺動也在時間上均勻,導致他在宿舍裡做了一系列實驗,最後發現擺的運動規律。

2樓:匿名使用者

我記得是他在教堂禮拜的時候無聊就觀察吊燈的擺動,並和他的脈搏比較,發現燈的擺動週期始終一樣,和擺幅無關,最後據此發明鐘擺

伽利略怎樣觀察吊燈的擺動,並發現了值得注意的現象?

3樓:從曲以弘義

這現象叫伽利略現象,是伽利略在觀察吊燈的擺動是發現的,大致是發現了吊燈安裝不正規,而傾斜時,受到外力的干擾下,吊燈就會擺動,在物理學上的解析就是,當物體在相對靜止的情況下,受到外力的作用,它就會由相對靜止變為相對運動,通過外力的做功,物體產生了動能,這是能量轉化的一個過程。

4樓:不想幫倒忙

伽利略通過觀察吊燈的等時擺動,並發現了簡諧振動(單擺)的等時性現象

5樓:詮釋

有一天,伽利略來到了教堂,在教堂的大廳裡,他看到一盞吊燈不停地擺動。這件事引起了他的興趣,他想,吊燈來回不停地擺動,這種擺動是否有什麼規律呢?於是,他用脈膊計算時間,仔細觀察吊燈的擺動。

過了一段時間,他終於發現了吊燈擺動的規律。

同一個擺擺動的快慢是一定的,擺動的快慢與擺錘的輕重無關,與擺線長短有關,擺線短的擺動得快。

以上回答你滿意麼?

伽利略怎樣觀察吊燈的擺動 並發現了值得注意的現象

6樓:卡米達燈飾

這現象叫伽利略現象,是伽利略在觀察吊燈的擺動是發現的,大致是發現了吊燈安裝不正規,而傾斜時,受到外力的干擾下,吊燈就會擺動,在物理學上的解析就是,當物體在相對靜止的情況下,受到外力的作用,它就會由相對靜止變為相對運動,通過外力的做功,物體產生了動能,這是能量轉化的一個過程。

1,伽利略怎樣觀察吊燈的擺動,並發現了值得關注的現象

1 伽利略怎樣觀察吊燈的擺動,並發現了值得注意的現象?按著脈注視著燈的擺動,發現每往返擺動一次的時間完全相同。2 伽利略在觀察中提出了什麼疑問?對於這些疑問作了什麼猜想?疑問 假如吊燈受到強風吹動,擺得高了一些,每次擺動的時間還是一樣的嗎?猜想 不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間是一樣的...

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