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如何证明摆的伸长与周期的关系（摆的等时性原理）

时间：2023-07-27 20:16:12 来源：互联网

【资料图】

1564年2月15日伽利略出生在意大利比萨一个美丽的滨海城市。那年伽利略18岁正在比萨的的一所学校学习医学，但是他对此并不是很感兴趣，总是陷入各种各样的胡思乱想之中，有一次礼拜天，伽利略随同学去比萨大教堂像往常一样做礼拜。

满眼望去教堂里满是信徒，大家都安静的听着主教的演说，就在这时，外面突然吹来一阵风，把教堂的顶上的吊灯吹得摆来摆去，发出清脆的声音，伽利略不由地抬起头看了下吊灯，这一看，伽利略一下被来回摆动的吊灯深深的吸引住了，早已忘记了自己来教堂的目的了。那么伽利略到底发现了什么呢？

原来伽利略发现了吊灯的来回摆动会随着风的大小而跟着变化，这本来是再正常不过的自然现象了，可是伽利略却悟道了别的东西，他认为虽然吊灯随风的减小而吊灯摆动随之减弱了，但是来回摆动的周期感觉没有什么变化。于是伽利略想用实验证明一下自己的观察结论，他就用手按住自己的脉搏，根据脉搏的跳动来观察吊灯的摆动次数。经过多次实验，伽利略得出了令人兴奋的结论：不管顶灯摆动的幅度有多大，每摆动一次所花费的时间是一样的。这个结论让伽利略兴奋不已，因为在当时人们只信奉亚里士多德的所提出的定律：“摆动幅度越小，需要花费的时间越少”伽利略却意外的发现吊灯摆动的幅度大小与时间没有关系，没等礼拜完毕伽利略飞奔回家。

伽利略请求自己的教父帮忙，伽利略找来了沙钟，并备足了纸张和笔，然后他和教父拿着相同的绳子，然后在每根绳子上都系上同等重量的铅块，又把绳子另一端系在与地面平行的横杆上，然后伽利略用手拿着两个铅块并且把线拉直，分别把这两个铅块拉到不同高度上同时放手，任铅块自由摆动，此时伽利略与教父分别记录不同铅块的摆动情况，然后他们将记录数据进行比较。

经过反复试验，伽利略发现无论这两个铅块摆动幅度如何，他们需要的时间是一样的。因此伽利略发现了摆动的规律，从而提出来了：“摆的等时性原理”，也推翻了亚里士多德关于摆动的错误定论。

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