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第二百九十七章 地球質量這就算出來了? (第1/2頁)

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“沒錯,你記得很清楚,萬有引力定律,質量越大,引力越大,距離越遠,引力越小。”

林煜先是點點頭,肯定了于謙的疑問,接著才又開口說道。

“可是,你們好歹注意一下審題啊!”

“我說的是把兩顆銅球,從北京城的城牆最高處,同時往下扔,然後二者同時落地,這裡面已經不再是單純的萬有引力了,而是涉及到了另一個我們不曾注意到的物理學常數——重力加速度。”

林煜說著,就在地上寫了個“重力加速度”的字樣,又在後面寫下了“9.8m\/s2”的常數值。

林煜也懶得去改那些物理學符號,反正都已經用習慣了,而且現在連伽利略這個“重力加速度始祖”都還沒出生,自己先寫出來,那自己就是原創鼻祖。

“這個m代表長度米,差不多一米約等於三尺(明朝一尺約為32厘米)一寸(一寸約為3厘米),這個s則是秒數時間單位,你們可以換算三秒為一息。”

平方號就不用說了,這幾個學生基本都會一點。

楊榮用了好一會兒,才算勉強理解了重力加速度的單位概念,便迫不及待地開口問道。

“所以,這9.8m\/s2就是銅球的重力加速度?”

林煜搖頭糾正道:“不單單是銅球,而是所有物體的重力加速度,這是一個固定的常數值,你們只要按照我說的實驗方法去測試就行。”

伽利略便是在埃菲爾鐵塔,扔下了兩個質量不同的鉛球,才成功得出了重力加速度的恆定值,同時否定了亞里士多德提出的更重的物體會比更輕的物體先到達地面,落體的速度同它的質量成正比的錯誤觀點。

當然,要是嚴格來說,重力加速度也不全是固定的,它是一個向量值,會隨著地球位置的不同而發生變化。

比如,在赤道上的重力加速度為9.780m\/s2,在北極為9.832m\/s2,在北緯45°的海平面上為9.807m\/s2,在北京為9.801m\/s2等。

而且,重力加速度雖然大多都是恆定不變的,只會隨著地球緯度的不同,而發生較小差異,但進行高牆扔銅球實驗的時候,它也會受到空氣阻力的影響,從而影響到銅球的下落速度。

所以,林煜才要求用銅球,也只能從最高的城牆上往下扔。

這樣就可以抵消空氣阻力的大部分影響,不會太乾涉實驗的結果。

“重力加速度……”

袁忠徹沉吟片刻,說道:“所以進行高牆扔銅球實驗,就是為了測算出地球的重力加速度。”

林煜點頭:“嗯,雖然我知道這個數值,但為了確保實驗的嚴謹性,我建議你們還是親自做一遍,看看測出來的數值和我寫出來的是不是一樣的。”

“那然後呢?要算什麼?”

鄭和倒是個直腸子,接著問下一步該怎麼算。

“算地球的半徑。”

“當年郭守敬四海測驗,編纂《授時歷》的時候倒是算過,主要是根據觀測日影的長短,就能算出地球的半徑是多少。”

關於這個,楊榮倒是知道一些,因為他是內閣次輔,看過《授時歷》的編纂典藏資料,也有四海測驗時的觀測資料記錄。

楊榮點點頭說道:“郭守敬算出的大地半徑為一萬二千里。”

總算是輪到他知道的東西了,先前講的天文學雖然也能勉強聽得懂,但每講一節課就是新東西。

後面是真的難頂!

大地半徑一萬二千里,約合6000公里,與後世測出的地球平均半徑6371公里,誤差已經非常之小了。

不得不說,郭守敬簡直就是天才!

這傢伙不僅能算出地球半徑,還成功計算出了地球的迴歸年長度,與地球公轉週期的誤差只有26秒,比西方都還早了300多年,可謂是遙遙領先。

而且,郭守敬還是最早提出“海拔”概念的人。

為了能更方便測算天文曆法,元朝以前觀測星體座標用的都是“渾儀”,就是把測量道座標、地平座標和黃道座標等多種不同座標的機構都裝在一個系統內。

導致一個球面空間被安裝了八九個圓環,製造、使用都很不方便,還遮擋視線。

郭守敬就把“渾儀”進一步改造成了“簡儀”,把地平座標與赤道座標分為兩個獨立的裝置,解決了這些問題,還利用滾珠軸承,使之轉動更加靈活,觀測更加精確。

另外,郭守敬

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