Alle kropper under reelle forhold kan ikke bevege seg medkonstante hastigheter, og vanligvis endrer kroppens hastighet seg over tid i både retning og størrelse. En slik bevegelse kalles ujevn. Den enkleste ikke-ensartede bevegelse av legemer er en rettlinjet jevn akselerert bevegelse, og fritt fall kan betraktes som dets levende eksempel.
Teorien om jevn akselerert bevegelse ble utviklet av Galileo Galilei. Det var han som først definerte denne typen bevegelser, beskrev dens lover og beviste en rekke teoremer.
Forskere har studert bevegelsen av fysiske kropper sidenfra uminnelige tider. Lenge før Galileo ble født, ble grunnlaget for kinematikk lagt. Nå, for å bestemme banen som kroppen har reist i en tid med en kjent konstant hastighet, kan enhver grunnskoleelev. Det er nok å multiplisere kroppens hastighet med bevegelsestidspunktet - og svaret er klart!
Vanskeligheter oppsto så snart de blevurder kroppens bevegelse med variabel hastighet, og faktisk skjer det nesten alltid i livet. Se på pilen på bilens hastighetsmåler - den er i bevegelse og viser at hastigheten på bilen endres nesten hvert minutt, eller enda oftere. Dette problemet - hvordan man beregner banen til en kropp som beveger seg med en konstant skiftende hastighet - bekymret forskernes sinn lenge før Galileo.
Etter en serie eksperimenter viste Galileo at begrepet "fritt fall av kroppen" tilsvarer begrepet "jevn akselerert bevegelse."
I dag har ultra-presise måleinstrumentergang, selv en skolegutt kan observere høstens dynamikk. I dagene til Galileo var vanlige mekaniske klokker sjeldne, dessuten unøyaktige og primitive. Derfor måtte forskeren lage et helt nytt apparat, ved hjelp av hvilket problemet med alle målinger av verdier i løpet av et fall ble løst. Eksperimentere og endre betingelsene for eksperimentet, foreta målinger og konklusjoner, kom Galileo gradvis til den konklusjon at kroppen, starter med null hastighet, beveger seg lenger, og øker denne hastigheten gradvis. Oversatt til matematikkens språk kan den jevnlig akselererte bevegelsen observert av ham beskrives ved å bruke formelen a = vt d = (at2) / 2, der v er hastigheten, akselerasjonen av kroppen er a, d er avstanden kroppen har tilbakelagt i tid t.
Hvis vi observerer kroppens fall og analyserer disse formlene, kan vi si etter forskeren:
• fallhastigheten med tiden som går fra begynnelsen av bevegelsen øker til og med synlig;
• hvis kroppen gjør en like akselerert bevegelse, vil den første halvdelen av banen ta lengre tid enn resten;
• jo lenger kroppen "akselererer", jo større vei vil den gå i like perioder.
I tillegg laget Galileo Galilei en nyen ganske viktig konklusjon, men kunne ikke bekreftes ved målinger. Han fant at akselerasjonen av tyngdekraften g vil være nesten den samme nær jordoverflaten og lik g = 9,8 m / s2. Denne verdien karakteriserer fallet av kropper nær overflaten av planeten vår på grunn av tyngdekraften, derfor kalles den akselerasjonen av tyngdekraften eller gravitasjonsakselerasjonen.
Galileos forskningsresultater dannet grunnlagetfor senere triumffunn av Newton og dannet grunnlaget for moderne klassisk mekanikk. Mye senere viste Newton at akselerasjonen av kroppen også kan beregnes teoretisk ved hjelp av lovene om mekanikk og loven om universell gravitasjon som han oppdaget.
Nok en like viktig konklusjon fra funneneGalilea - akselerasjonen av tyngdekraften er helt uavhengig av masse. Denne praktiske konklusjonen var helt i strid med alle tidligere eksisterende påstander fra naturfilosofer. Tross alt argumenterte de for at alle ting sikter mot sentrum av universet (og Jorden, etter deres mening, var dette sentrum), og jo mer massivt objektet er, jo raskere gjør det.
Selvfølgelig kom Galileo med sine konklusjoner på grunnlag aveksperimenter. Men det er lite sannsynlig at forskeren gjennomførte eksperimentene som ble tilskrevet ham, og droppet forskjellige gjenstander fra det ”fallende” tårnet i Pisa, og visstnok demonstrerte tydelig at de alle vil falle til jordoverflaten samtidig. Vi kan bare si med selvtillit at Galileo visste det med sikkerhet: tyngre gjenstander vil falle raskere ned på bakken på grunn av luftmotstanden som virker på dem. Men folk har en tendens til å finne opp fabler.
