Tous les corps dans des conditions réelles ne peuvent pas se déplacer avecdes vitesses constantes, et généralement la vitesse du corps change avec le temps, à la fois en direction et en amplitude. Ce mouvement est appelé inégal. Le mouvement irrégulier le plus simple des corps est le mouvement rectiligne uniformément accéléré, et la chute libre peut être considérée comme un exemple frappant.
La théorie du mouvement uniformément accéléré a été développée par Galileo Galilei. C'est lui qui le premier a donné la définition de ce type de mouvement, décrit ses lois et prouvé un certain nombre de théorèmes.
Les scientifiques ont étudié le mouvement des corps physiques depuistemps immemoriaux. Bien avant la naissance de Galilée, les bases de la cinématique ont été posées. Désormais, tout élève du primaire peut déterminer le chemin parcouru par le corps pendant un certain temps avec une vitesse constante connue. Il suffit de multiplier la vitesse du corps par le temps de mouvement - et la réponse est prête !
Des difficultés sont apparues dès qu'elles sont devenuesconsidérer le mouvement d'un corps à vitesse variable, mais dans la vie c'est presque toujours le cas. Regardez la flèche du compteur de vitesse de la voiture - elle est constamment en mouvement et montre que la vitesse de la voiture change presque toutes les minutes, voire plus souvent. Ce problème - comment calculer la trajectoire de mouvement d'un corps avec une vitesse en constante évolution - inquiétait l'esprit des scientifiques bien avant Galilée.
Après avoir mené une série d'expériences, Galilée a montré que le concept de "chute libre d'un corps" est équivalent au concept de "mouvement uniformément accéléré".
Aujourd'hui, avec des instruments de mesure ultra-précistemps, même un écolier pourra observer la dynamique de la chute. À l'époque de Galilée, les montres mécaniques ordinaires étaient rares, imprécises et primitives. Par conséquent, le scientifique a dû créer un appareil complètement nouveau, à l'aide duquel le problème de toutes les mesures de quantités à l'automne a été résolu. Expérimentant et changeant les conditions de l'expérience, faisant des mesures et des inférences, Galilée est progressivement arrivé à la conclusion qu'un corps commençant à une vitesse nulle se déplace plus loin, augmentant progressivement cette vitesse. Traduit dans le langage mathématique, le mouvement uniformément accéléré qu'il observe peut être décrit à l'aide de la formule a = vt d = (at2) / 2, où v est la vitesse, l'accélération du corps est a, d est la distance qui le corps a voyagé dans le temps t.
Si nous observons la chute des corps et analysons ces formules, alors nous pouvons, à la suite du scientifique, affirmer :
• la vitesse de chute avec le temps écoulé depuis le début du mouvement augmente même visiblement ;
• si le corps fait un mouvement uniformément accéléré, alors la première moitié du trajet prendra plus de temps que le reste;
• plus le corps « accélère », plus il voyagera longtemps dans des périodes de temps égales.
De plus, Galileo Galilei a fait un autreune conclusion assez importante, cependant, ne pouvait pas le confirmer par des mesures. Il a constaté que l'accélération de la gravité g sera presque la même près de la surface de la Terre et égale à g = 9,8 m / s2. Cette valeur caractérise la chute de corps près de la surface de notre planète en raison des forces de gravité, c'est pourquoi on l'appelle l'accélération de la gravité ou l'accélération gravitationnelle.
Les résultats des recherches de Galilée ont servi de basepour les découvertes triomphales ultérieures de Newton et a formé la base de la mécanique classique moderne. Beaucoup plus tard, Newton a montré que l'accélération d'un corps peut être calculée théoriquement, en utilisant les lois de la mécanique découvertes par lui et la loi de la gravitation universelle.
Une autre conclusion tout aussi importante des découvertesGalileo - l'accélération de la gravité est complètement indépendante de la masse. Cette conclusion pratique contredisait complètement toutes les déclarations antérieures des philosophes de la nature. Après tout, ils ont fait valoir que tout tend vers le centre de l'univers (et la Terre, à leur avis, était ce centre) et plus l'objet est massif, plus il le fait rapidement.
Bien entendu, Galilée a tiré ses conclusions sur la base deexpériences. Mais il est peu probable que le scientifique ait réalisé les expériences qui lui sont attribuées, en lançant divers objets de la tour "chute" de Pise, démontrant ostensiblement qu'ils tomberont tous à la surface de la Terre en même temps. Nous pouvons seulement dire avec certitude que Galilée le savait avec certitude : les objets plus lourds tomberont au sol plus rapidement en raison de la résistance de l'air agissant sur eux. Mais les gens ont tendance à inventer des fables.
