小朋友們大家好,不知道高年級的小朋友們有沒有學過《兩個鐵球同時落地》這篇文章呢?沒錯,就是在這篇文章裡面,近代物理之父伽利略在比薩斜塔上面做出這個舉世聞名的這個實驗的。好了,如果你感興趣的話,松米就要帶領大家去探究比薩斜塔為何 傾斜卻不倒塌,還能堅持幾百年時間!
傳說1590年,出生在比薩城的義大利物理學家伽利略,曾在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,結果兩個鉛球幾乎同時落地,由此發現了自由落體定律,推翻了此前亞里斯多德認為的重的物體會先到達地面,落體的速度同它的質量成正比的觀點。
但是,伽利略的兩個球體並非像傳說中的一樣一起落下,即使重力加速度不變,兩個球體受到空氣阻力影響,是不會一起落下的。這也就是為什麼鵝毛和鉛球不會一起降落的原因。由於受到空氣阻力,兩個球體不能看作自由落體。但是伽利略的實驗理論是正確的,在真空中,無論多重的物體,都遵循自由落體定律。
下面就讓松米來介紹一下舉世聞名的比薩斜塔吧!
比薩斜塔的介紹:
比薩斜塔建造於1173年8月,是義大利比薩城大教堂的獨立式鐘樓,位於義大利託斯卡納省比薩城北面的奇蹟廣場上。 奇蹟廣場的大片草坪上散布著一組宗教建築,它們是大教堂(建造於1063年—13世紀)、洗禮堂(建造於1153年—14世紀)、鐘樓(即比薩斜塔)和墓園(建造於1174年),它們的外牆面均為乳白色大理石砌成,各自相對獨立但又形成統一羅馬式建築風格。比薩斜塔位於比薩大教堂的後面。 比薩斜塔從地基到塔頂高58.36米,從地面到塔頂高55米,鐘樓牆體在地面上的寬度是4.09米,在塔頂寬2.48米,總重約14453噸,重心在地基上方22.6米處。圓形地基面積為285平方米,對地面的平均壓強為497千帕。傾斜角度3.99度,偏離地基外沿2.5米,頂層突出4.5米。1174年首次發現傾斜。
特殊的地質條件
比薩斜塔為什麼是一座斜塔呢?是建築師故意為之,還是有什麼別的原因呢?原來建築師當初是想要建造一座筆直的鐘塔的,可是啊,由於當時工藝的不足,建造過程中就發現了這座塔已經變歪了。
而且比薩斜塔並不是比薩這個城市唯一的一座斜塔。比薩這座城市有上萬座斜塔。這又是什麼原因呢?原來這和比薩特殊的地理位置和地理條件有關:阿諾河流過比薩城區,河水衝積作用,留下了泥沙,形成了土質鬆散的地質條件。當厚重的大理石建築搭在上面,自然會產生下陷的現象。再加上在隨後的幾個世紀裡面,工程師們不斷修復,比薩斜塔也是死而復生,成為了今天的這個樣子。
科學工作坊
材料:底層牆壁、一/二/三層地板、塔身、定牆外皮、頂層內牆
第一步:將底層牆壁拼接到一層地板;
第二步:將二層地板與拼接好的牆壁上層相連;
第三步:將主體塔身與二層地板相連;
第四步:將拼接好的塔身與三層地板連接到一起;
第五步:將頂層內牆與三層地板拼接;
第六步:將頂層外牆與三層地板拼接;
第七步:將穹頂與塔身主體連接到一起
這樣我們的比薩斜塔迷你版就完成了。是不是很心動呢?
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