Todos los cuerpos en condiciones reales no pueden moverse convelocidades constantes, y generalmente la velocidad del cuerpo cambia con el tiempo en dirección y magnitud Tal movimiento se llama desigual. El movimiento no uniforme más simple de los cuerpos es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, y la caída libre puede considerarse su vívido ejemplo.
La teoría del movimiento uniformemente acelerado fue desarrollada por Galileo Galilei. Fue él quien definió por primera vez este tipo de movimiento, describió sus leyes y probó varios teoremas.
Los científicos han estudiado el movimiento de los cuerpos físicos desdedesde tiempos inmemoriales. Mucho antes de que Galileo naciera, se sentaron las bases de la cinemática. Ahora, para determinar el camino recorrido por el cuerpo durante un tiempo con una velocidad constante conocida, cualquier estudiante de primaria puede hacerlo. Es suficiente multiplicar la velocidad del cuerpo por el tiempo de movimiento, ¡y la respuesta está lista!
Сложности возникли, как только стали Considere el movimiento del cuerpo con una velocidad variable, y de hecho casi siempre ocurre en la vida. Mire la flecha del velocímetro del automóvil: está constantemente en movimiento y muestra que la velocidad del automóvil cambia casi cada minuto, o incluso con más frecuencia. Este problema, cómo calcular la trayectoria de un cuerpo que se mueve a una velocidad que cambia constantemente, preocupaba las mentes de los científicos mucho antes que Galileo.
Después de una serie de experimentos, Galileo demostró que el concepto de "caída libre del cuerpo" es equivalente al concepto de "movimiento uniformemente acelerado".
Hoy, tener instrumentos de medición ultra precisostiempo, incluso un niño de escuela puede observar la dinámica de la caída. En los días de Galileo, los relojes mecánicos comunes eran raros, además, inexactos y primitivos. Por lo tanto, el científico tuvo que crear un dispositivo completamente nuevo, con la ayuda de la cual se resolvió el problema de todas las mediciones de valores durante una caída. Experimentando y cambiando las condiciones del experimento, haciendo mediciones y conclusiones, Galileo llegó gradualmente a la conclusión de que el cuerpo, comenzando a velocidad cero, se mueve más, aumentando gradualmente esta velocidad. Traducido al lenguaje de las matemáticas, el movimiento uniformemente acelerado observado por él se puede describir usando la fórmula a = vt d = (at2) / 2, donde v es la velocidad, la aceleración del cuerpo es a, d es la distancia que el cuerpo ha recorrido en el tiempo t.
Si observamos la caída de los cuerpos y analizamos estas fórmulas, entonces podemos decir después del científico:
• la tasa de caída con el tiempo transcurrido desde el comienzo del movimiento incluso aumenta visiblemente;
• si el cuerpo realiza un movimiento igualmente acelerado, entonces la primera mitad del camino tomará más tiempo que el resto;
• cuanto más se "acelere" el cuerpo, mayor será el camino que recorrerá por períodos iguales de tiempo.
Además, Galileo Galilei hizo otrauna conclusión bastante importante, sin embargo, no pudo ser confirmada por mediciones. Descubrió que la aceleración de la gravedad g será casi la misma cerca de la superficie de la Tierra e igual a g = 9.8 m / s2. Este valor caracteriza la caída de cuerpos cerca de la superficie de nuestro planeta debido a las fuerzas de la gravedad, por lo tanto, se llama aceleración de la gravedad o aceleración gravitacional.
Los resultados de la investigación de Galileo formaron la basepara posteriores descubrimientos triunfales de Newton y formó la base de la mecánica clásica moderna. Mucho más tarde, Newton demostró que la aceleración del cuerpo también puede calcularse teóricamente utilizando las leyes de la mecánica y la ley de la gravitación universal que descubrió.
Otra conclusión igualmente importante de los descubrimientos.Galilea: la aceleración de la gravedad es completamente independiente de la masa. Esta conclusión práctica era completamente contraria a todas las afirmaciones previamente existentes de los filósofos naturales. Después de todo, argumentaron que todo aspira al centro del universo (y la Tierra, en su opinión, era este centro) y cuanto más masivo es el objeto, más rápido lo hace.
Por supuesto, Galileo hizo sus conclusiones sobre la base deexperimentos Pero es poco probable que el científico lleve a cabo los experimentos que se le atribuyen, arrojando varios objetos desde la torre "caída" en Pisa, supuestamente demostrando que todos caerán a la superficie de la Tierra al mismo tiempo. Solo podemos decir con confianza que Galileo lo sabía con certeza: los objetos más pesados caerán al suelo más rápido debido a la resistencia del aire que actúa sobre ellos. Pero la gente tiende a inventar fábulas.
