Galileo Galilei ja tasaisesti kiihtynyt liike

Kaikki elimet todellisissa olosuhteissa eivät voi liikkuavakionopeudet ja yleensä kehon nopeus vaihtelee ajan ja suunnan ja suuruuden mukaan. Tällaista liikettä kutsutaan epätasaiseksi. Yksinkertaisimmat epätasaiset liikkeet ovat suoraviivaisia ​​tasaisesti kiihtyneitä liikkeitä, ja vapaata laskua voidaan pitää tärkeänä esimerkkinä.

Galileo Galilei kehitti tasaisen kiihtyneen teorian. Se oli ensimmäinen määritelty tällainen liike, kuvasi lakejaan ja osoittanut useita teoreemeja.

Tutkijat ovat tutkineet fyysisten elinten liikkeitä sen jälkeenmuinaisina aikoina. Kauan ennen Galileon syntymää luotiin kinematiikan perusteet. Nyt, kun määrität kehon matkalla jonkin aikaa tunnetulla jatkuvalla nopeudella, kaikki peruskoulun oppilaat voivat. Riittää, että kehon nopeus kerrotaan liikkumisajankohtana - ja vastaus on valmis!

Vaikeudet syntyivät heti teräksen jälkeenharkitse kehon liikettä vaihtelevalla nopeudella, mutta silti elämässä se tapahtuu lähes aina. Katso autoa nopeusmittarin nuolta - se on jatkuvasti liikkeellä ja osoittaa, että auton nopeus muuttuu lähes joka minuutti ja jopa useammin. Tämä ongelma - kuinka laskea kehon polku muuttuvalla nopeudella - huolestutti tiedemiehiä paljon ennen Galileoa.

Useiden kokeiden jälkeen Galileo osoitti, että ruumiin vapaan pudotuksen käsite vastaa "tasaisesti kiihtyneen liikkeen" käsitystä.

Tänään, erittäin tarkat mittauslaitteetaika, jopa koululainen voi seurata syksyn dynamiikkaa. Galileon aikaan tavallinen mekaaninen kellonaika oli harvinaisuus, epätarkka ja alkeellinen. Siksi tutkijat oli luoda kokonaan uusi väline, jolla ongelmaa mittaamaan arvoja syksyllä on ratkaistu. Kokeilemalla ja muuttuvat olosuhteet kokeen, mittausten ja päättely, Galileo vähitellen tuli siihen tulokseen, että elin, joka alkaa nollasta nopeus ja sitten liikkuu vähitellen lisää nopeutta. Käännetty matematiikan havaittu ne tasaisesti kiihtyvä liike voidaan kuvata käyttäen kieltä, jolla on kaava a = vt d = (AT2) / 2, jossa v - nopeus, kiihtyvyys kehon - a, d - etäisyys, jonka on ohittanut aikana t.

Jos huomaat kehon putoamisen ja analysoi kaavan tiedot, voit seurata tutkijaa lausunnon jälkeen:

• lasku laskee ajan kuluttua liikkeen alusta, jopa näkyvästi kasvaa;

• Jos keho suorittaa samalla kiihdytetyllä liikkeellä, polun ensimmäinen puoli kestää kauemmin kuin loput;

• Mitä pidempi keho "kiihtyy", sitä pidempi etäisyys kulkee yhtä aikaa.

Lisäksi Galileo Galilei teki toisenmutta melko tärkeä päätelmä ei kuitenkaan voida vahvistaa sen mittauksilla. Hän havaitsi, että painovoiman g kiihtyvyys on lähes sama maanpinnan lähellä ja on yhtä suuri kuin g = 9,8 m / s2. Tämä arvo merkitsee planeettamme lähellä olevien ruumiiden putoamista painovoimien vuoksi, joten sitä kutsutaan gravitaation kiihtyvyyden kiihtyvyydeksi.

Galileon tutkimusten tulokset olivat pohjanaNewtonin myöhempiä triumfalaisia ​​löytöjä varten ja muodosti perustan modernille klassiselle mekaniikalle. Paljon myöhemmin Newton osoitti, että kehon kiihtyvyys voidaan laskea teoreettisesti käyttämällä hänen löydettyä mekaniikan lakia ja yleisen gravitaation lakia.

Toinen yhtä tärkeä päätelmä löydöistäGalileo - vapaan pudotuksen kiihtyvyys on täysin riippumaton massasta. Tämä käytännön johtopäätös oli täysin ristiriidassa kaikkien aiempien luonnollisten filosofien lausuntojen kanssa. Loppujen lopuksi he väittivät, että jokainen asia pyrkii maailmankaikkeuden keskustaan ​​(ja maapallon mielestä tämä keskus oli) ja sitä massiivisempi kohde, sitä nopeammin se tekee.

Tietenkin Galileo teki päätelmänsäkokeiluja. Mutta on epätodennäköistä, että tutkija suoritti hänelle uskotut kokeet, pudottaen erilaisia ​​esineitä Pisan "putoavasta" tornista, näyttäen osoittavan, että he kaikki joutuisivat maapallon pintaan samanaikaisesti. Voimme vain sanoa varmasti, että Galileo tiesi varmasti: raskaammat esineet putoavat maahan nopeammin, koska ne vaikuttavat niihin. Mutta ihmiset taipuvat keksimään tarinoita.