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用Scratch巧妙做出伽利略的自由落体实验

同学们知道著名的比萨斜塔实验吗?它证明了一个非常重要的定律,叫做自由落体定律——两个物体,无论他们的重量是否相同,在不计空气阻力的情况下,在同一高度落下,会同时落地。这是一个非常重要的实验,有了它,才会有我们现在这么发达的现在社会生活。

关于这个实验的真实性众说纷纭,其中流传最广的故事是这样的!古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。多少年来,人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。

直到16世纪,伽利略发现了这一理论在逻辑上的矛盾。伽利略说,假如有质量不同的大小两块石头,按照亚里士多德的论断,质量小些的小石头下落慢,大石头下落快,要是我们把这两块石头捆在一起,那这块重量等于两块石头重量之和的新石头 ,将以何种速度下降呢?

正是伽利略认为亚里士多德的论断存在悖论,于是勇于相信自己,决定向当时的人们证明自己的理论,这就有了著名的比萨斜塔自由落体实验。

了解过上面的故事后,今天我们就来使用Scratch来模拟制作一个自由落体的实验吧。

▲模拟自由落体Scratch▲

问题分析与编程思路

首先我们来分析一下,我们如何实现自由落体的效果。

我们默认小球的初速度为0,小球的瞬时速度是v=gt(g是重力加速度,t是下落时间)重力加速度是9.8,t是从起始位置到当前位置小球所花的时间,即S =g*t²/2(S为瞬时加速度)。

最后我们会发现大球和小球几乎同时落地,那为什么会有误差呢?其实是因为大球小球的重心问题。

角色2及角色3:只需要控制两栋大楼的Y坐标相等即可。

大球:先让大球往大楼边上移动,离开大楼后,使用上述的公式获得瞬时速度和瞬时位移。

小球:与相同,只需要新建小球的速度和小球下落时间来记录数据,用来最后对比。

完成任务列出程序清单

▼角色2和角色3▼

▼大球▼

▼小球▼

(复制网址到浏览器也可观看哦:)

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我们一起愉快地“编”学“编”玩

苏州能力橙

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