伽利略揭示的力学定律及其重大发现

伽利略发现了什么定律

伽利略发现了自由落体定律，其通过实验验证了小球沿斜面的匀变速直线运动。总结出包括自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。伽利略是意大利天文学家、物理学家与工程师，被誉为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”与“现代科学之父”。自由落体定律的核心概念涉及重心、速度与加速度，加速度的提出是力学发展史上的重要里程碑。自由落体运动的定义是开始静止下落，即v₀=0。若给予物体初速度下落，则不视为自由落体。运动过程中，仅受重力作用，无其他外力影响。自由落体的瞬时速度计算公式为v=gt，位移公式为h=1/2gt²。

伽利略生于1564年2月15日，意大利比萨（佛罗伦萨公国一部分），其父母分别为鲁滕斯的音乐家Vincenzo Galilei与Giulia（néeAmmannati）。伽利略原名Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei，是意大利天文学家、物理学家与工程师。其成就包括“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”与“现代科学之父”等称号。

伽利略发现的自由落体定律是什么？

伽利略“自由落体”定律揭示了物体下落的加速度与物体重量、质量无关。这一定律指出，在真空中，所有物体下落的加速度都是相同的，约为每秒约9.8米。

具体来说，定律表达式为F大＝G·m大M/r的2次方和F小＝G·m小M/r的2次方。这里，F代表力，m代表质量，G代表万有引力常数，M代表参考物体质量，r代表距离。通过比较F大和F小，我们可以看出物体下落的加速度与物体的重量、质量无关。

这一发现颠覆了当时流行的亚里士多德物理学理论。亚里士多德曾提出，较重的物体下落速度更快。然而，伽利略的实验和理论推导证明，这一观点是错误的。在自由落体定律下，所有物体不论重量大小，下落速度相同。

伽利略的自由落体定律对物理学产生了深远影响。它为牛顿万有引力定律的提出提供了基础，并对后来的力学、天文学等领域产生了巨大推动作用。这一定律改变了人类对自然界的认知，揭示了宇宙运行的规律。

伽利略的三个重要发现

伽利略的三个重要发现分别是钟摆运动规律、自由落体定律以及运动和力的关系。

1. 钟摆运动规律：伽利略通过观察钟摆的摆动，发现了其运动具有周期性，且周期与摆长有关，而与摆的重量无关。这一发现对后来的物理学，尤其是对摆钟的发明和改进有着重要的影响。

2. 自由落体定律：伽利略通过实验观察到，在没有空气阻力的情况下，所有物体不论重量大小，在同一地点下落的时间是相同的。这一定律推翻了亚里士多德关于重物下落快、轻物下落慢的观点，奠定了经典力学的基础。

3. 运动和力的关系：伽利略通过实验和理论分析，提出了物体在没有外力作用下，其运动状态将保持不变，即惯性原理。他还发现了运动和力的关系，即物体的运动状态改变，必须有力的作用。这一原理为后来的牛顿第一定律奠定了基础。

伽利略发现了什么定律 伽利略发现了啥定律

1、伽利略提出自由落体定律。

2、伽利略让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，通过实验证明了小球沿的运动是匀变速直线运动。从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。

3、自由落体定律：当物体受到重力作用，从静止开始下落的过程，就是自由落体运动。亚里士多德的论断影响深远，在其后近2000年的时间里，人们一直信奉他的学说，从来没有怀疑过，直到1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。

4、伽利略第一个用望远镜观察到土星光环、太阳黑子、月球山岭、金星和水星的盈亏现象、木星的卫星和金星的周相等现象，并从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断，奠定了经典力学的基础，反驳了托勒密的地心体系，有力地支持了哥白尼的日心学说。

伽利略的重要发现

①力学：伽利略是首位将实验方法引入力学的科学家。他通过实验和数学分析，确定了多个关键的力学定律。在1582年前后，他发现了摆的等时性原理。在1585年，因家庭经济原因辍学的他，离开了比萨大学。在深入研究欧几里得、阿基米德等人作品的基础上，他撰写了关于天平和重力的论文，提出了重力和重心的数学表达式，并质疑了亚里士多德的一些观点。在1589至1591年间，他对落体运动进行了详尽研究，推翻了亚里士多德关于落体运动的法则，确立了自由落体定律。伽利略对运动的基本概念，如重心、速度、加速度等，都进行了深入研究，并给出了数学表达式。他提出了惯性定律和外力作用下物体运动规律的初步想法，为牛顿的工作奠定了基础。伽利略还提出了合力定律、抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理。他在力学方面的贡献广泛，这些内容在他的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中得到了详细阐述。在这部作品中，除了动力学，还包括了关于材料力学的内容，如梁的弯曲和抗弯能力的研究。

②天文学：伽利略是首位利用望远镜观测天体并取得重要成果的科学家。他的发现包括月球表面的不规则性、木星的四个卫星（现称为伽利略卫星）、太阳黑子、太阳自转、金星和木星的盈亏现象，以及银河由无数恒星组成的事实。通过实验，他证实了哥白尼的地动说，从而彻底颠覆了亚里士多德和托勒密的天动说。

③哲学：伽利略一生都在与唯心主义和教会经院哲学进行斗争。他主张通过实验来认识自然规律，认为经验是理论知识的源泉。他否认了绝对真理和掌握真理的绝对权威，反对盲目的迷信。伽利略承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性，这些观点对发展唯物主义哲学具有重要意义。尽管历史的局限性使他强调只有可量化特征的物质属性才是客观存在的，但他的思想对科学的发展产生了深远影响。伽利略因支持日心说而入狱，虽然他曾表示放弃日心说，但他的这种策略使他能够在科学上继续贡献自己的力量，而没有像布鲁诺那样坚持到底。

伽利略发现了什么呢

可分下列三个方面：

①力学

伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。

在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的：1589年某一天，伽利略将一个重10磅，一个重1磅的铁球同时抛下，几乎同时落地，在场的竞争者个个目瞪口呆，在大笑中耸耸肩走了。但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。

伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。

伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可说是牛顿的先驱。

伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理. 伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正确指出最大弯矩在载荷下，且与它到两支点的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所应注意的问题进行了分析，指出工程结构的尺寸不能过大，因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实验得出，动物形体尺寸减小时，躯体的强度并不按比例减小。他说：“一只小狗也许可以在它背上驮两三只同样大小的狗，但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小的马也驮不起。”

②天文学

他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。

③哲学

他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理的绝对权威，反对盲目迷信。他承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性，这些观点对发展唯物主义的哲学具有重要的意义。但由于历史的局限性，他强调只有可归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的。

伽利略因为支持日心说入狱后，＂放弃了＂日心说，他说＂考虑到种种阻碍，两点之间最短的不一定是直线＂，正是因为他有这样的思想，暂时的放弃换得永远的支持，没有像布鲁诺那样去壮烈，但却可以为科学继续贡献自己的力量。

这样可以么？