Galileo Galilei og jevn akselerert bevegelse

Alle organer i virkelige forhold kan ikke bevege seg medkonstant hastighet, og vanligvis varierer kroppens hastighet med tid og i retning og i størrelse. Denne bevegelsen heter ujevn. Den enkleste ikke-uniform bevegelse av legemene er rettlinjet jevnt akselerert bevegelse, og det kan betraktes som et lysende eksempel på fritt fall.

Teorien om jevn akselerert bevegelse ble utviklet av Galileo Galilei. Det var han som først definerte denne typen bevegelse, beskrev sine lover og viste seg en rekke teoremer.

Forskere har studert bevegelsen av fysiske legemer sidenuminnelige tider. Kinematiske grunnlaget ble lagt lenge før Galileo fødsel. Nå bestemme banen krysset av kroppen for litt tid med en kjent konstant hastighet, kan noen grunnskole student. Tilstrekkelig til å mangedoble hastigheten på kroppen i bevegelse - og svaret er klar!

Vanskeligheter oppstod så snart som stålvurdere bevegelsen av en kropp med variabel hastighet, og likevel i livet skjer det nesten alltid. Se på pilen til bilens hastighetsmåler - den er konstant på farten og viser at bilens hastighet endres nesten hvert minutt, og enda oftere. Dette problemet - hvordan å beregne kroppsstien med en stadig skiftende hastighet - bekymret tankene til forskerne lenge før Galileo.

Etter en rekke eksperimenter viste Galileo at begrepet "kroppens frie fall" svarer til begrepet "jevn akselerert bevegelse".

I dag, med ultra-presise måleinstrumentertid, selv en skolepike vil være i stand til å observere fallets dynamikk. På Galileos tid var den vanlige mekaniske klokken en sjeldenhet, og unøyaktig og primitiv. Derfor forskerne måtte lage et helt nytt instrument som problemet med å måle verdier i høst har blitt løst. Eksperimentering og endre betingelsene for forsøket, noe som gjør målinger og resonnement, Galileo kom gradvis til den konklusjon at det legeme, som starter fra null hastighet og beveger seg så gradvis øke hastigheten. Oversatt til matematikk observert dem jevnt akselerert bevegelse kan beskrives ved hjelp av språket med formelen a = vt d = (AT2) / 2, hvor v - hastighet, akselerasjon av kroppen - a, d - den avstand som kroppen har passert i løpet av tiden t.

Hvis du observerer kroppsfall og analyserer dataene i formelen, kan du følge forskeren etter uttalelsen:

• Fallhastigheten med tiden, som er gått siden begynnelsen av bevegelsen, øker synlig økende;

• Hvis kroppen utfører en like akselerert bevegelse, vil den første halvdelen av banen ta lengre tid enn resten;

• Jo lengre kroppen "akselererer", desto større avstand reiser den på identiske tidsintervaller.

I tillegg gjorde Galileo Galilei en annenEn ganske viktig konklusjon kunne imidlertid ikke bekreftes av sine målinger. Han fant at akselerasjonen av tyngdekraften g er nesten den samme nær jordens overflate og er lik g = 9,8 m / s2. Denne verdien karakteriserer fallet av kropper nær overflaten av planeten vår på grunn av tyngdekraften, derfor kalles det akselerasjon av tyngdekraften akselerasjon.

Resultatene av Galileos studier var grunnlagetfor de senere triumferiske funnene i Newton og dannet grunnlaget for moderne klassisk mekanikk. Mye senere, Newton viste at akselerasjonen av kroppen kan beregnes teoretisk bruke åpne dem til lovene i mekanikk og tyngdeloven.

En annen ikke mindre viktig konklusjon fra funneneGalileo - akselerasjonen av fritt fall er helt uavhengig av massen. Denne praktiske konklusjonen motsatte seg alle tidligere utsagn fra naturlige filosoffer. Tross alt hevdet de at alt har en tendens til sentrum av universet (og Jorden, etter deres mening, var dette senteret) og jo mer massiv objektet, desto raskere gjør det.

Selvfølgelig gjorde Galileo sine konklusjoner på grunnlag aveksperimenter. Men det er neppe en forsker gjennomført eksperimenter tilskrevet ham, kaster en "fallende" tower g.Pize ulike elementer angivelig klart viser at de alle fall på overflaten av jorden på samme tid. Vi kan bare trygt si at Galileo visste sikkert: tyngre gjenstander vil falle til grunn raskere på grunn av luftmotstanden som virker på dem. Men folk har en tendens til å oppfinne fabler.