何謂"自由落體" ?

自由落體指物體在空中自靜止釋放，因所受空氣阻力極小而可以忽略，只受重力作用的運動過程。

一、目的
了解明物體大小對自由落體的影響
※物體因為受到地球引力的作用，而從空中落下的運動，稱為自由落體。
二、原理
物體向下落時空氣會產生向上的力，物體的面積愈大，空氣向上的抗力也就愈大，如果物體的重量很輕而面積很大，向上的抗力就會等於向下的重力，使物體就像羽毛般慢慢落下

亞里斯多德的「自由落體」學說是：物體自高處自由落下的速度和重量成
正比。也就是說，一個十磅重的物體，下墜的速度會比一磅重的物體快十倍。
這個學說在大小的外表上看來，似乎非常的合理，而且人人也都相信學說的真
確性，教授們嚴肅把這個學說教給他們的學生，學生們也都敬謹的接受這個學
說，只有伽利略表示懷疑。

　　但曾經目睹大小不同的冰雹落下時，它們似乎是從同一高度一起下墜的，
但是按照亞里斯多德的學說，較大的冰雹應該先落到地面上，小冰雹在接著掉
來，伽利略觀察到的並非如此。

　　於是他做了許多實驗，發覺亞里斯多德的學說是錯誤的，他決心指出這項
錯誤。傳說有一天，他邀請有關的教授到比薩斜塔前，拿出一個一百磅重的物
體，和一個一磅重的物體。

　　伽利略問所有的教授們：
　　「假如這兩個物體同時自塔頂自由落下，結果如何？」

　　教授們議論紛紛，誰也沒有做過這樣的實驗，沒有人敢預料結果如何？以往
，他們只要按亞里斯多德的學說即可迎刃而解，從來沒有人懷疑過。現在，居然
有一位二十五歲的青年，提出了要求證據的疑問。結果呢？要是兩個物體以非常
懸殊的速度墜落地面，當然證明亞里斯多德的學說是正確的，伽利略將被冠上
「說謊者」、「攪局者」的罪名。要是兩個重體同時墜落地面？又將如何解釋呢
？

　　伽利略塔頂大喊：
　　　　　「看清楚了沒有？下來了！」

　　兩個重體砰然而下，小的物體始終和大的物體並行，而且同時落地。這兩個
物體的砰然一聲，當然並不表示亞里斯多德的學說已經被推翻。因為這一群教授
在不想相信一件真實事物的時候，根本不去看一看、摸一摸，無論如何也不願意
承認亞里斯多德的學說是錯誤的。更荒謬的是他們反而懷疑伽利略為了證實速度
相同，而在物體內隱藏了「魔術」。 　　

什麼是『自由落體』？

上過物理課的你，可能對這四個字耳熟能詳。

但是你有沒有想過，『自由』是什麼意思？

從高空落下來的物體『自由』嗎？

從空中落下的物體，它沒受到力的作用，所以很自由嗎？

它可以愛怎麼掉就怎麼掉？愛多快就多快嗎？

還有，你在遊樂園乘坐『自由落體』，在高空中即將掉落的時刻，你的心情接近『自由』還是『死』？



學過『自由落體』的人都知道，『自由落體』是逃離不開重力的作用，

自由落體在落下期間的路徑、速度等等都可以用公式算出來，它可不自由呢！

那為什麼還叫『自由落體』？



自由落體的英文是 free fall（或是 freely falling），翻譯成『自由落體』。

是誰將這種運動命名為 free fall？是伽利略嗎？(註1)

是誰把 free fall 翻譯為『自由落體』的，也不得而知(註2)。

我們現在就來說文解字一番，推敲一下，『free』到底是什麼意思？



在英文裡，free 有很多意思 (註3)。

除了自由之外，它還有免費、不受束縛、去除等等意思。

所以，free 譯成『自由』妥當嗎？

還好沒有翻譯成『免費落體』。



我猜想，原本命名為 free fall ，可能是指『物體離開手的束縛，掉下來』的意思，

目前教科書裡所講的自由落體是指從高空掉落的物體，在不考慮空氣阻力的情況下，它只受到重力的作用，因此它的速度會一直增加，每秒增加 9.8 m/s。

所以，我想這麼解釋，你看看有沒有道理：

這裡的 free有『去除(without)』的意思，在這裡我把它解釋為『去除空氣阻力的影響』。



free fall應該怎麼翻譯，我倒是還沒有想到更好的點子，反正，『自由落體』這四個字已經用得很習慣了。



觸類旁通動動腦一下，高速公路叫 free way，這裡的 free 又是什麼意思？

在物理上，除了 free fall 之外，還有另一個名詞叫做 free-body diagram，有些中文的書翻譯成『自由物體圖』。

翻翻你的普物課本，你認為 free-body diagram的 free是什麼意思呢？是『自由』嗎？



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