Galileo Galilei a jednotne zrýchlený pohyb

Všetky telá v reálnych podmienkach sa nemôžu pohybovaťkonštantné rýchlosti a zvyčajne sa rýchlosť tela mení v závislosti od času, smeru a veľkosti. Tento pohyb sa nazýva nerovnomerný. Najjednoduchší nerovnomerný pohyb teliesok je priamočiare rovnomerne zrýchlený pohyb a voľný pád sa môže považovať za vynikajúci príklad.

Teóriu jednotného zrýchleného pohybu vyvinul Galileo Galilei. Bol to ten, kto prvý definoval tento typ pohybu, opísal jeho zákony a preukázal niekoľko vety.

Vedci študovali pohyb fyzických telies odvtedynepamätá. Dlho pred narodením Galilea boli položené základy kinematiky. Teraz určiť cestu posunutého v tele nejakú dobu sa známou konštantnou rýchlosťou, môže akýkoľvek študent základnej školy. Dostatočné na násobiť rýchlosť tela v pohybe - a odpoveď je pripravený!

Problémy vznikli hneď po oceliachzvážte pohyb tela s variabilnou rýchlosťou, avšak v živote sa to stáva takmer vždy. Pozrite sa na šípku rýchlomeru vozidla - je neustále v pohybe a ukazuje, že rýchlosť auta sa mení takmer každú minútu a ešte častejšie. Tento problém - ako vypočítať cestu tela s stále sa meniacou rýchlosťou - sa staral o myšlienky vedcov dávno pred Galileom.

Po sérii experimentov Galileo ukázal, že pojem "voľný pád tela" je ekvivalentom pojmu "jednotne zrýchlený pohyb".

Dnes má veľmi presné meracie prístroječas, aj školák bude schopný sledovať dynamiku pádu. V čase Galilea boli bežné mechanické hodiny vzácnosťou a nepresné a primitívne. Preto vedec musel vytvoriť úplne nové zariadenie, pomocou ktorého bol vyriešený problém všetkých meraní veľkostí počas pádu. Experimentovanie a meniacich sa podmienok experimentu, vykonávanie meraní a dôvody, Galileo postupne dospel k záveru, že telo, vychádzajúc z nulovej rýchlosti a následne sa postupne zvyšuje rýchlosť. Preložená do matematiky pozorované je rovnomerne zrýchlený pohyb možno popísať pomocou jazyka vzorca A = vt d = (AT2) / 2, kde: v - rýchlosť, zrýchlenie vozového telesa - a, d - je vzdialenosť, že telo prešiel v priebehu času t.

Ak spozorujete pád tela a analyzujete údaje vzorca, potom môžete nasledovať vedcu po vyhlásení:

• rýchlosť pádu s časom, ktorý uplynul od začiatku pohybu, sa dokonca viditeľne zvyšuje;

• Ak telo vykoná rovnako zrýchlený pohyb, potom prvá polovica cesty trvá dlhšie ako zvyšok;

• Čím dlhšie telo "urýchľuje", tým väčšia je vzdialenosť, ktorú cestuje v rovnakých časových intervaloch.

Okrem toho Galileo Galilei urobil ďalšiedosť dôležitý záver však jeho merania nedokázali. Zistil, že zrýchlenie gravitácie g je takmer rovnaké blízko povrchu Zeme a rovná sa g = 9,8 m / s2. Táto hodnota charakterizuje pád telies blízko povrchu našej planéty kvôli gravitačným silám, preto sa nazýva zrýchlenie gravitačnej akcelerácie.

Výsledky štúdií Galileo boli základompre neskoršie triumfálne objavy Newtonu a tvoril základ modernej klasickej mechaniky. Oveľa neskôr Newton ukázal, že zrýchlenie tela môže byť vypočítané teoreticky pomocou zákonov mechaniky, ktoré objavil a zákon univerzálnej gravitácie.

Ďalším, nie menej dôležitým záverom z objavovGalileo - zrýchlenie voľného pádu je úplne nezávislé od hmotnosti. Tento praktický záver úplne odporoval všetkým predchádzajúcim vyhláseniam prírodných filozofov. Koniec koncov, tvrdili, že každá vec má tendenciu k stredu vesmíru (a Zem, podľa ich názoru, toto centrum bolo) a čím je masívnejší objekt, tým rýchlejšie to robí.

Samozrejme, Galileo urobil svoje závery na základeexperimenty. Je však nepravdepodobné, že by vedec vykonal pokusy, ktoré mu boli pripisované, a upustil z objektu "pádovej" veže v Pise rôzne predmety, ktoré zdanlivo demonštrovali, že všetky padnú na povrch Zeme súčasne. Môžeme len s istotou povedať, že Galileo vedel s istotou: ťažšie predmety padnú na zem rýchlejšie, pretože na nich pôsobia odpor vzduchu. Ale ľudia majú tendenciu vymýšľať bájky.