第296章 科學也有春天(2 / 3)

“牛頓第二定律,物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。”牛頓第二定律的適用範圍:隻適用於低速運動的物體(與光速比速度較低).隻適用於宏觀物體,牛頓第二定律不適用於微觀原子.還有參照係應為慣性係.、“

“牛頓第三定律表明,當兩個物體互相作用時,彼此施加於對方的力,其大小相等、方向相反。要改變一個物體的運動狀態,必須有其它物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過力體現的。並且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力。它們是作用在同一條直線上,大小相等,方向相反。”

“僅僅憑著這一項成就,伽利略,宋應星就可以躋身世界頂級科學家之一!”

伽利略伯爵來到華夏帝國之後,兢兢業業的培養學生。盡管這位老科學家已經雙目失明,但是,在帝國政府的關愛之下,伯爵得到了悉心的照料。獲聰慧好學的青年維維亞尼,托裏拆利來到華夏帝國留學,並可在伯爵身邊照料。伯爵非常滿意。”

托裏拆利是伽利略學說的捍衛者。

作為伽利略充的助手。此時伽利略已雙目失明,終日臥在病床上。在他生命的最後三個月中,托裏拆利和他的學生維維安尼擔任了伽利略口述的筆記者,成了伽利略的最後的學生。

托裏拆利是帝國大學物理學和數學教授,同時還是華夏數學研究會的首席數學家。談笑無鴻儒,往來無白丁,托裏拆利在金陵生活期間,經常邀請帝國的畫家、歌唱家,工程師共同探討數學問題。

針對礦井中的水泵隻能把水提到10.5米高的問題。伽利略提出可能存在大氣壓力的假設。托裏拆利和維維安尼在一起進行實驗研究,他們用汞代替水進行實驗,認為比水重14倍的汞大約隻能升起水柱的1/14。將玻璃管裝滿汞後倒置於盛汞容器中,玻璃管上端就獲得"托裏拆利真空"。與此管對比的還有另一個上麵帶圓玻璃泡的玻璃管,托裏拆利原來猜想容積大的真空應有較大的"真空阻力",但兩管的水銀柱卻等高。“

托裏拆利在流體力學方麵的貢獻是提出了關於液體從小孔射流的定理:在充水容器中,水麵下小孔流出的水,其速度和小孔到液麵的高度平方根以及重力加速度的2倍2g的平方根成正比托裏拆利定理。他還解釋過風的成因起源於空氣的密度與溫度差。

在靜力學方麵,托裏拆利發現:一個物體係統,當其重心處在最低位置時,發生小位移時重心下降,係統才是穩定的。此外,他在磨製精良透鏡和將伽利略氣體溫度計改為液體溫度計方麵也獲得成功。托裏拆利特別強調處理力學問題時數學與實驗的重要性。

托裏拆利對發展力學所作的最重要的貢獻是創立了著名的液體從容器細孔流出的理論。當時,水力學權威卡斯德利認為水流的速度跟孔到水麵的距離成正比,且這一見解又得到伽利略的讚同,無人敢懷疑。托裏拆利為弄清楚這一道理,認真地做了實驗,進行了仔細的測量。結果發現,從器壁小孔流出的水流的速度不是跟孔到水麵的距離成正比,而是跟此距離的平方根成正比。水流初速度v與桶中水麵相對於孔口高度差h的關係式為v=A√hA為常數。後人稱此式為托氏的射流定律。約在他之後的一個世紀,丹尼爾?伯努利才得出v=√2gh的結果。托裏拆利後來又通過實驗證明了從側壁細孔噴出來的水流的軌跡是拋物線形狀。托裏拆利的這些發現,為使流體力學成為力學的一個獨立的分支奠定了基礎。

流體力學的奠基人