Galileo Galilei og ensartet accelereret bevægelse

Alle organer i virkelige forhold kan ikke flytte medkonstante hastigheder, og normalt varierer kroppens hastighed med tid og i retning og i størrelse. Denne bevægelse kaldes ujævn. Den enkleste ujævne bevægelse af kroppe er en retlinet ensartet accelereret bevægelse, og et frit fald kan betragtes som et primært eksempel.

Teorien om ensartet accelereret bevægelse blev udviklet af Galileo Galilei. Det var han, der først definerede denne type bevægelse, beskrev sine love og beviste en række sætninger.

Forskere har studeret bevægelsen af ​​fysiske legemer sidentidens ældste. Længe før Galileos fødsel blev grundlaget for kinematik lagt. Nu, for at bestemme den vej, kroppen har rejst i nogen tid med en kendt konstant hastighed, kan enhver grundskole elev. Det er nok at formere kroppens hastighed ved bevægelsestidspunktet - og svaret er klar!

Vanskeligheder opstod så snart som stålOvervej bevægelsen af ​​et legeme med variabel hastighed, og alligevel i livet sker det næsten altid. Kig på pilen på bilens hastighedsmåler - den er konstant på farten og viser, at bilens hastighed ændres næsten hvert minut, og endnu oftere. Dette problem - hvordan man beregner kroppens vej med en stadigt skiftende hastighed - bekymrede forskernes sind længe før Galileo.

Efter en række eksperimenter viste Galileo, at begrebet "frit fald i kroppen" svarer til begrebet "ensartet accelereret bevægelse".

I dag har ultra-præcise måleinstrumentertid, selv en skolepige vil være i stand til at observere faldets dynamik. I den tid af Galileo konventionelle mekaniske ure var sjældne, og unøjagtige og primitiv. Derfor forskerne måtte oprette et helt nyt instrument, hvormed problemet med at måle værdier i efteråret er blevet løst. Eksperimenter og skiftende betingelserne for eksperimentet, hvilket gør målinger og ræsonnement, Galileo kom gradvist til den konklusion, at kroppen, startende fra nul hastighed og derefter bevæger gradvist stigende hastighed. Oversat til matematik observerede dem ensartet accelereret bevægelse kan beskrives ved hjælp af sproget med formlen a = vt d = (AT2) / 2, hvor v - rate, acceleration af kroppen - a, d - afstanden, som har passeret under tiden t.

Hvis du observerer kroppens fald og analyserer dataene i formlen, så kan du følge forskeren efter erklæringen:

• faldet med tiden, der er forløbet siden bevægelsens begyndelse, øges synligt,

• Hvis kroppen udfører en lige fremskyndet bevægelse, tager den første halvdel af stien længere tid end resten;

• Jo længere krop "accelererer", desto større er afstanden, der bevæger sig på identiske tidsintervaller.

Derudover lavede Galileo Galilei en andenEn ret vigtig konklusion kunne imidlertid ikke bekræftes af sine målinger. Han fandt ud af at accelerationen af ​​tyngdekraften g er næsten den samme nær jordens overflade og er lig med g = 9,8 m / s2. Denne værdi karakteriserer faldet af kroppe nær overfladen på vores planet på grund af tyngdekraften, derfor kaldes det acceleration af tyngdekraft acceleration.

Resultaterne af Galileos undersøgelser var grundlagettil Newtons senere triumfiske opdagelser og dannet grundlaget for moderne klassisk mekanik. Meget senere viste Newton, at accelerationen af ​​kroppen kan beregnes teoretisk ved hjælp af de mekanismer, der er opdaget af ham og loven om universel gravitation.

En anden ikke mindre vigtig konklusion fra opdagelserneGalileo - accelerationen af ​​frit fald er helt uafhængig af massen. Denne praktiske konklusion modsatte fuldstændig alle tidligere udsagn fra naturfilosoffer. De hævder trods alt, at alting har tendens til at være midt i universet (og Jorden, efter deres mening, var dette center) og jo mere massiv objektet er, desto hurtigere gør det det.

Selvfølgelig gjorde Galileo sine konklusioner på grundlag afeksperimenter. Men det er næppe en videnskabsmand udført eksperimenter tilskrives ham, kaster en "faldende" tårn g.Pize forskellige poster angiveligt klart viser, at de alle falder til overfladen af ​​jorden på samme tid. Vi kan kun trygt sige at Galileo vidste sikkert: tyngre genstande vil falde til jorden hurtigere på grund af luftmotstanden der virker på dem. Men folk har tendens til at opfatte fabler.