Galileo Galilei i ravnomjerno ubrzano kretanje

Sva tijela u stvarnim uvjetima ne mogu se kretati pri konstantnim brzinama, a obično se brzina tijela mijenja s vremenom, smjerom i veličinom. Ovo se kretanje naziva neravnim. Najjednostavnije nejednake gibanje tijela je pravocrtno ravnomjerno ubrzano kretanje, a slobodni pad može se smatrati kao primarni primjer.

Teoriju ujednačenog ubrzavanja kretanja razvio je Galileo Galilei. To je bio prvi koji je to odredio pokret uma, opisao je svoje zakonitosti i dokazao brojne teoreme.

Znanstvenici su proučavali gibanje fizičkih tijela još od davnina. Dugo prije rođenja Galilea postavljeni su temelji kinematike. Sada, kako biste utvrdili put koji je tijelo putovalo neko vrijeme s poznatom konstantnom brzinom, svaki učenik osnovne škole može. Dovoljno je pomnožiti brzinu tijela za vrijeme kretanja - i odgovor je spreman!

Teškoće su se pojavile čim smo počeli razmotriti kretanje tijela s promjenjivom brzinom, a ipak u životu gotovo uvijek. Pogledajte strelicu brzinomjer automobila - stalno se kreće i pokazuje da se brzina automobila mijenja gotovo svake minute, a još češće. Ovaj problem - kako izračunati put tijela s promjenom brzine - zabrinut je umovima znanstvenika mnogo prije Galileja.

Nakon niza eksperimenata, Galileo je pokazao da koncept "slobodnog pada tijela" odgovara pojmu "ujednačeno ubrzano kretanje".

Danas, s ultra-preciznog mjerenja vremena, promatrati dinamiku čak i školarca mogao pasti. U vrijeme Galileo konvencionalnih mehaničkih satova bile su rijetke, a netočne i primitivna. Dakle, znanstvenici su morali stvoriti potpuno novi instrument s kojim je problem mjerenja vrijednosti u jesen je riješena. Eksperimentiranje i mijenjanje uvjeta pokusa, izradu mjerenja i razmišljanja, Galileo postupno došao do zaključka da je tijelo, počevši od nulte brzine i zatim prelazi postupno povećanje brzine. Prevedena u matematici uočeno jednoobrazno ubrzano gibanje može se opisati pomoću jezika formule a = vt d = (AT2) / 2, gdje je v - brzina, ubrzanje tijela - a, d - udaljenost da je tijelo je prošlo u vremenu t.

Ako promatrate pad tijela i analizirate podatke formule, tada možete slijediti znanstvenika nakon izjave:

• stopa pada s vremenom, proteklo od početka pokreta, čak se vidljivo povećava;

• Ako tijelo izvodi jednako ubrzano kretanje, prva polovica puta traje dulje od ostatka;

• Što duže tijelo "ubrzava", to je veća udaljenost koja putuje u identičnim vremenskim razmacima.

Osim toga, Galileo Galilei je napravio još jedan važan zaključak, iako ga nije mogao potvrditi mjerenjima. To je otkrio ubrzanje gravitacije g će biti praktički jednak u blizini površine Zemlje i jednak je g = 9,8 m / s2. Ta vrijednost karakterizira pad tijela blizu površine našeg planeta zbog sila gravitacije, pa se zove ubrzanje gravitacije ili gravitacijsko ubrzanje.

Rezultati Galileovih studija bili su osnova za kasnija trijumfalna otkrića Newtona i stvorili su osnovu moderne klasične mehanike. Mnogo kasnije, Newton je pokazao da se ubrzanje tijela može računati teorijski, koristeći zakone mehanike otkrivenih od njega i zakona univerzalne gravitacije.

Još jedan ne manje važan zaključak iz otkrića Galilea - ubrzanje slobodnog pada potpuno je neovisno o masi. Ovaj praktični zaključak potpuno je proturječio svim ranijim izjavama prirodnih filozofa. Uostalom, tvrdili su da svaka stvar ima tendenciju da središte svemira (a Zemlja, po njihovom mišljenju, da je to središte) i što je masivniji objekt, to brže to čini.

Naravno, Galileo je donio svoje zaključke na temelju eksperimenata. Ali malo je vjerojatno da je znanstvenik proveo eksperimente koji su mu pripisani, ispuštajući razne predmete iz "pada" tornja u Pisi, navodno pokazujući da će svi istodobno pasti na površinu Zemlje. Možemo samo sa sigurnošću reći da je Galileo sigurno znao: teži objekti će pasti na zemlju brže zbog otpornosti zraka koji djeluje na njih. Ali ljudi imaju tendenciju izmisliti bajke.