二：摆的等时性

在伽利略18岁的时候，一次到比萨教堂去做礼拜，善意观察的他注意到教堂里的长明灯被风吹得左右摆动。他用自己的脉搏当作计时器，并在大脑中记录下灯摆动一次的时间。他发现，随着灯摆动的幅度渐渐变小，灯摆动一次的时间却不改变。他根据这一现象，发现了摆的等时性原理。这一原理的发现，为以后摆钟的发明奠定了了基础。 在伽利略探究的过程中，应用到了一个很常见的物理探究方法：控制变量法。 我们现在想像一下，科学家伽利略正在家做这个探究性实验。他现在纸上提出他的假设：摆摆动的快慢和摆球的质量·摆的幅度（可以由摆球一开始的高度决定）·摆线的长度。他在纸上再三确认无误后，就开始搭建器材开始实验了。他先用木头搭建好一个支架，准备好几根长度不一的细线和一些质量不一样的小球。他想先探究摆动快慢与摆球质量的关系。他选出了3根一样长的细线，和三个不同质量的小球，他将细线绑在小球和支架上，并将小球在同一高度释放，记录下每次小球摆动一次的时间。当他完成3次实验并记录下3次数据后，他发现：当摆动的幅度和摆线的长度相同时，摆摆动的快慢与白球的质量无关。 随后，他又取来了3个相同质量相同的白球和长度相同的摆线，将它们依次系在支架上进行实验。这次伽利略要探究摆的快慢和摆的幅度的关系。因为摆动的幅度可以用摆球一开始的高度来控制，所以他将小球从不同的高度释放，并记录下摆摆动一次的时间。经过3次实验，发现无论摆球摆动的幅度如何变化，摆摆动一次的时间是不变的。得出的初步结论为：当摆线的长度和摆球的质量相同时，摆摆动的幅度和摆摆动一次的时间无关。 最后，伽利略保持摆球的质量和摆球开始时的高度不变，改变摆线的长度，又做了三次实验后发现：此时，如果摆线的长度变短，那么摆摆动一次的时间会变短。这说明了摆摆动一次的时间只与摆线的长度有关。并得出初步结论：当摆球的质量和摆摆动的幅度相同时，摆摆动一次的时间和摆线长度有关，摆线的长度越短，摆摆动一次的时间也越短。 伽利略满意地看着纸上的数据和结论，并将刚刚的实验器材收拾完毕，这次实验就圆满结束了。 后来的科学家根据摆的等时性原理发明了摆钟，可以说着个原理的发现意义重大了。 接下来的一篇，是关于声的一些东西。如果这一篇有错误，请指正。