今天又要来说亚里士多德了
亚里士多德研究物体的位移运动运用到了直觉经验和数学比例关系,建立了一条影响深远但不准确的比例定律:
他认为“下落运动的快慢有两个原因:①运动所通过的媒质不同(如通过水或空气),②运动物体自身轻或重的程度不同,如果运动的其他条件相同的话”。(亚里士多德所说的"轻重程度"指的是密度,下同)因此他关于落体运动的定律是:“物体下落的时间与重量成反比,如一物重量是另一物的两倍,则在同一下落中只用一半的时间。”“如果空气比水稀两倍,则同一运动物体在水中运动时要耗费两倍时间。”
首先,如果不作定量分析而仅仅是定性分析的话,亚里士多德的观察完全符合我们的直觉经验.如果你同时抛下一团棉花和一个铅球,显然是铅球下落快.铅球在水中下落也要比在空气中下落快.
(说一句题外话,亚里士多德那个年代还不能正确的解说"浮力",他把因密度不同而产生上浮和下落归为自然运动,其他运动归为受迫运动.)
其次,亚里士多德正确的指出,造成下落快慢不同的原因来自两方面___介质的阻碍和物体自身的密度.
这事儿用牛顿力学解释起来也要绕几个弯.
我们定义重力为G,阻力为F,还要假定相同大小形状的物体受到的阻力相同(这里面即有浮力原因,又有流体力学问题,不赘述)
那么物体下落状态可以描述为(G-F)/m=a
变换一下成为G/m-F/m=a
F为定量时,m越大,a越大
既然前提以假定为“相同大小形状的物体”,那么下落速度显然与密度正相关。
而当密度为定量时,F越大,a越小
这些都是初中物理知识,不会有人看不懂吧