Galileo Galilei și mișcare uniform accelerată

Toate corpurile din lumea reală nu se poate deplasa la o viteză constantă și viteza corpului se schimbă, de obicei, în timp, și direcția și magnitudinea. O astfel de mișcare se numește neregulat. Cea mai simpla Moțiunea neuniformă a corpurilor este rectilinie uniform accelerată mișcare, și poate fi considerat un exemplu strălucitor de cădere liberă.

Teoria mișcării uniform accelerate dezvoltat Galileo Galilei. El a fost cel care a dat mai întâi o definiție a acestui tip de mișcare, descris de legile sale și a demonstrat o serie de teoreme.

Oamenii de știință au studiat mișcarea corpurilor fizice din timpuri imemoriale. fundații cinematice au fost stabilite cu mult înainte de nașterea lui Galileo. Acum determina calea traversat de organismul de ceva timp, cu o viteză constantă cunoscută, poate orice elev de școală elementară. Suficientă pentru a multiplica viteza corpului în mișcare - iar răspunsul este gata!

Dificultățile au apărut de îndată ce a început să ia în considerare mișcarea unui corp cu o rată variabilă, și, de fapt, în viață, astfel se întâmplă aproape întotdeauna. Uită-te la masina vitezometru - este în mod constant în mișcare, și arată că viteza mașinii se schimbă aproape în fiecare minut, și chiar mai des. Această problemă - cum să calculeze traiectoria de deplasare a corpului cu viteza în continuă schimbare - tulburat mințile oamenilor de știință cu mult înainte de Galileo.

După o serie de experimente, Galileo a arătat că noțiunea de „cădere liberă a corpului«este echivalent cu conceptul de»mișcare uniform accelerată".

Astăzi, cu măsurarea ultra-precisă a timpului, pentru a observa dinamica chiar și un elev ar putea cădea. În timpul lui Galileo ceasuri mecanice convenționale au fost rare, și inexacte și primitive. Prin urmare, oamenii de știință au avut de a crea un instrument cu totul nou, cu care se pune problema de măsurare a valorilor în toamna a fost rezolvată. Experimentarea și schimbarea condițiilor de experiment, efectuarea de măsurători și raționament, Galileo a ajuns treptat la concluzia că organismul, pornind de la viteza zero și apoi se mută crescând treptat viteza. Tradus în matematică observate le mișcare uniform accelerată poate fi descrisă folosind limbajul formula a = vt d = (AT2) / 2, în cazul în care v - viteza, accelerația a corpului - a, d - distanța pe care corpul a trecut pe parcursul timpului t.

Dacă te uiți la căderea corpurilor, și să analizeze datele cu formula pe care le puteți urmări oamenii de știință spun:

• rata de cădere cu timpul scurs de la începutul mișcării, crește chiar și vizibil;

• în cazul în care organismul realizează mișcare uniform accelerată, în prima jumătate a traseului va dura mai mult decât partea rămasă;

• mai „accelerează“ corpul, cu atât mai mare calea pe care va avea loc pentru aceleași intervale.

În plus, Galileo Galilei a făcut o altă concluzie importantă, mai degrabă, cu toate acestea, nu a putut confirma măsurătorile. El a descoperit că gravitațională accelerația g este aproape aceeași lângă suprafața Pământului și este egală cu g = 9,8 m / s2. Această valoare caracterizează căderea corpurilor aproape de suprafata planetei noastre datorită forțelor de gravitație al Pământului, așa că se numește accelerația gravitațională sau accelerația gravitațională.

Rezultatele cercetării Galileo a constituit baza pentru descoperiri triumfatoare ulterioare ale Newton și au format baza mecanicii clasice moderne. Mult mai târziu, Newton a arătat că accelerarea corpului poate fi calculată teoretic, folosindu-le pentru a deschide legile mecanicii și legea gravitației.

O altă concluzie nu mai puțin importantă din descoperirile lui Galilei - accelerare de cădere liberă este complet independentă de masă. Această concluzie practică complet contrar tuturor pretențiilor preexistente ale filosofilor naturali. La urma urmei, ei au susținut că fiecare lucru tinde spre centrul universului (și Pământul, în opinia lor, acest centru a fost) și mai masiv obiect, cu atât mai repede o face.

Desigur, concluziile Galileo a făcut pe baza experimentelor. Dar este greu de un om de știință au efectuat experimente atribuite lui, a aruncat un turn g.Pize diverse elemente „care se încadrează în mod clar“ ar fi să demonstreze că toate se încadrează la suprafața Pământului, în același timp. Putem spune cu certitudine că doar Galileo știa sigur: obiectele mai grele cad la pământ mai repede din cauza acțiunilor rezistenței aerului. Dar oamenii tind să inventeze povești.