自由落體- 維基百科，自由的百科全書

傳說1590年伽利略曾在義大利比薩斜塔上做自由落體實驗，將兩個重量不同的球體從相同的高度同時扔下，結果兩個鉛球同時落地，伽利略在比薩斜塔做自由落體實驗的故事， ... 自由落體 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋   此條目的主題是物理學中的一種運動過程。

關於遊樂園中的一種遊樂器材，請見「自由落體(遊樂園)」。

阿波羅15號的太空人大衛·史考特在月球所做的自由落體實驗表明：質量不同的錘子和羽毛在月球重力作用下同時著地 自由落體運動是指只受重力作用（不存在空氣阻力的理想狀態）的均勻加速度運動過程[1]。

運動過程中重力勢能與動能之和遵守機械能守恆定律。

在地球上相同位置與相同高度，自由落體的加速度相同（均為g），與質量無關。

目次 1歷史探究 2實驗驗證 3自由落體運動各物理量關係 4典型例子 5另見 6參考文獻 7外部連結 歷史探究[編輯] 對自由落體最先研究的是古希臘科學家亞里斯多德。

他提出：物體下落的快慢是由物體本身的重量決定的，物體越重，下落得越快；反之，物體越輕，則下落得越慢。

亞里斯多德的理論影響了其後兩千多年的人。

直到物理學家伽利略提出了相反的意見。

伽利略在1636年的《兩種新科學的對話》中寫道：如果依照亞里斯多德的理論，假設有兩塊石頭，大的重量為8，小的為4，則大的下落速度為8，小的下落速度為4，當兩塊石頭被綁在一起的時候，下落快的會因為慢的而被拖慢。

所以整個體系和下落速度在4-8之間。

但是，兩塊綁在一起的石頭的整體重量為12，下落速度也就應該大於8，這就陷入了一個自相矛盾的境界。

伽利略由此推斷物體下落的速度應該不是由其重量決定的。

他在書中設想，自由落體運動的速度是勻速變化的。

實驗驗證[編輯] 傳說伽利略在比薩斜塔上做自由落體實驗 傳說1590年伽利略曾在義大利比薩斜塔上做自由落體實驗，將兩個重量不同的球體從相同的高度同時扔下，結果兩個鉛球同時落地，伽利略在比薩斜塔做自由落體實驗的故事，記載在他的學生維維亞尼在1654年寫的《伽利略生平的歷史故事》（1717年出版）一書中，但伽利略、比薩大學和同時代的其他人都沒有關於這次實驗的的記載[2]。

對於伽利略是否在比薩斜塔做過自由落體實驗，歷史上一直存在著支持和反對兩種不同的看法[3][4]。

1971年，阿波羅15號太空人在月球上同時丟下獵鷹羽毛與鐵鎚，證明伽利略理論正確。

自由落體運動各物理量關係[編輯] 請注意圖中這三個炸彈的相隔垂直距離並不相等，因為它們的向下速度不同，最底下的炸彈是最先落下的，因此它向下加速的時間最久，向下速度最快，中間的炸彈次之，最上面的炸彈的向下加速時間最短，向下速度最慢 基於（物體位於靠近地球表面）重力是個常數的假設，牛頓的重力定律是 F = m g {\displaystyleF=mg} 。

即重力與物體的質量成正比。

重力加速度以g表示，是一個常數。

它是矢量，平均值為9.81，單位是m/s2。

除g以外，也可以a表示，取其地心加速度意思，即 F = m a {\displaystyleF=ma} 。

這個加速度是由於物體受到了重力產生的。

物體的最初狀態是靜止的，物體下落中假定除了重力外不受其它力（如：空氣阻力）的作用。

它下落的路程的長度與經過的時間平方成正比。

自由下落物體在下落的最初位置，即最大高度，具備有重力勢能。

它的數值 E p {\displaystyleE_{\text{p}}} 是物體的重力與高度的乘積 E p = m g h {\displaystyleE_{\text{p}}=mgh} 。

這個表達式只在物體距離地球表面高度很小才有效。

在下落的過程中，物體無論在那個高度也不論是否同時具有速度，都具有重力勢能，其數值同樣也是 E p = m g h {\displaystyleE_{\text{p}}=mgh} 。

如果物體在下落過程中不受其它力的作用，可以忽略空氣阻力的時候，其總能量遵守機械能量守恆定則，即重力勢能和動能的總和守恆。

我們常常用機械能守恆定則來計算，物體可能達到的最大高度，和落到地面瞬間的最大速度。

如果下落時間為t，瞬時速度為v，下落高度為h，重力加速度為g，則有以下關係： v = g t {\displaystylev=gt} h = 1 2 g t 2 {\displaystyleh={\frac{1}{2}}gt^{2}} v 2 = 2 g h {\displaystylev^{2}=2gh} 典型例子[編輯] 跳傘過程中的自由落體階段 關掉火箭的太空航行器； 月球環繞地球的軌道，地球環繞太陽的軌道，或小行星繞太陽的軌道； 地球上，在真空管中下落，例如： 物理學展示； NASA的零重力研究設施。

與上面自由落體相反，以下情形是有其他力量同時在作用，比如： 站在地上，坐在地面上一把椅子上等等（重力被地面的支持力所平衡）； 搭乘飛機（重量被機翼提供的升力所平衡）； 重返大氣層以及降落傘著陸（重量被反向的空氣阻力所對抗）； 太空航行器的軌道動作（此時火箭提供推力）。

另見[編輯] 加速度 重力加速度 伽利略 亞里斯多德 參考文獻[編輯] ^中國社會科學院語言研究所詞典編輯室.现代汉语词典（第五版）.北京:北京新華印刷廠.2005年8月:1809.ISBN 7-100-04385-9.  ^馬文蔚等編：「物理發展史上的里程碑」。

凡異出版社，ISBN978-957-694-185-6 ^存档副本.[2008-08-10].（原始內容存檔於2007-04-21）.  ^見比薩斜塔。

外部連結[編輯] 在自由下跌，為甚麼人有失重的感覺（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 閱論編極限運動板類運動（英語：Boardsport） Bellyboarding（英語：Bellyboarding） Bodyboarding（英語：Bodyboarding） Dirtsurfing（英語：Dirtsurfing） Kitelandboarding（英語：Kitelandboarding） 風箏衝浪 長板衝浪（英語：Longboarding） 滑山運動（英語：Mountainboarding） 河流衝浪（英語：Riversurfing） 激流衝浪（英語：Riverboarding） 滑沙（英語：Sandboarding） 滑板活動 淺灘衝浪 空中衝浪滑翔（英語：Skysurfing） 單板滑雪 Snowskate（英語：Snowskate） 街道雪橇（英語：Streetluge） 衝浪 尾波滑水（英語：Wakeboarding） 滑浪風帆 風翼衝浪 動力運動 漂移 摩托車越野賽（英語：Motocross） 自由式摩托車越野賽（英語：Freestylemotocross） 汽車拉力賽（英語：Rallycross） 拉力賽 越野拉力賽 Snocross（英語：Snocross） AMASupercrossChampionship（英語：AMASupercrossChampionship） 水類運動 海岸運動（英語：Coasteering） 自由潛水 高台跳水 水上機車 水肺潛水 洞潛 Technicaldiving（英語：Technicaldiving） 浮潛 滑水 Whitewatercanoeing（英語：Whitewatercanoeing） Whitewaterkayaking（英語：Whitewaterkayaking） 泛舟 攀登運動 抱石 溪降 起重機攀爬（英語：Craneclimbing） 徒手獨攀 攀冰 登山運動 攀岩 天空跑（英語：Skyrunning） 墜落 低空跳傘 Ski-BASEjumping（英語：Ski-BASEjumping） 蹦極 高台跳水 懸崖跳（英語：Cliffjumping） 墓碑落下（英語：Tombstoning） 跳傘 射擊運動 漆彈 生存遊戲 飛行 飛行競速（英語：Airracing） 滑翔 懸掛式滑翔 滑翔傘 Poweredparagliding（英語：Poweredparagliding） 帆傘運動（英語：Parasailing） Speedflying（英語：Speedflying） 飛鼠裝滑翔運動 騎行 小輪車 自行車越野賽（英語：BMXracing） FreestyleBMX（英語：FreestyleBMX） 山地自行車 Downhillmountainbiking（英語：Downhillmountainbiking） 輪滑 自由式踏板車（英語：Freestylescootering） 直排輪 Aggressiveinlineskating（英語：Aggressiveinlineskating） Vertskating（英語：Vertskating） 輪滑 滑雪 極限滑雪（英語：Extremeskiing） 高速自由式滑板（英語：Freeriding(sport)） 自由式滑雪 速度滑雪（英語：Speedskiing） 雪車雪橇運動 雪車 鋼架雪車 雪橇 極限雪橇（英語：Extremesledding） 其他 冒險比賽（英語：Adventureracing） 洞穴探險 極限燙衣 ExtremePogo（英語：ExtremePogo） Fellrunning（英語：Fellrunning） 障礙賽跑（英語：Obstacleracing） 定向運動 Jumpingstilts（英語：Jumpingstilts） 走扁帶 超級馬拉松 溜索 維基共享 體育運動主題 規範控制 GND:4517742-9 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=自由落體&oldid=73901790」 分類：​萬有引力動力學直線運動隱藏分類：​使用ISBN魔術連結的頁面包含GND標識符的維基百科條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةAsturianuБеларускаяБеларуская(тарашкевіца)БългарскиBosanskiCatalàČeštinaЧӑвашлаDanskDeutschΕλληνικάEnglishEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiNaVosaVakavitiFrançaisGaeilgeעבריתHrvatskiMagyarՀայերենBahasaIndonesiaItaliano日本語Қазақша한국어LietuviųLatviešuМакедонскиBahasaMelayuNederlandsNorsknynorskNorskbokmålPolskiPortuguêsRunaSimiRomânăРусскийScotsSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaShqipСрпски/srpskiSvenskaతెలుగుТоҷикӣTürkmençeTürkçeУкраїнськаOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệt吴语粵語 編輯連結