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伽利略提出自由落体定律。伽利略让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，通过实验证明了小球沿的运动是匀变速直线运动。从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。
自由落体定律：当物体受到重力作用，从静止开始下落的过程，就是自由落体运动。亚里士多德的论断影响深远，在其后近2000年的时间里，人们一直信奉他的学说，从来没有怀疑过，直到1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。
伽利略第一个用望远镜观察到土星光环、太阳黑子、月球山岭、金星和水星的盈亏现象、木星的卫星和金星的周相等现象，并从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断，奠定了经典力学的基础，反驳了托勒密的地心体系，有力地支持了哥白尼的日心学说。