So všetkými telami v reálnych podmienkach sa nedá pohnúťkonštantné rýchlosti a obvykle sa rýchlosť tela mení s časom ako v smere, tak aj vo veľkosti. Tento pohyb sa nazýva nerovnomerný. Najjednoduchším nerovnomerným pohybom telies je priamy rovnomerne zrýchlený pohyb a voľný pád možno považovať za pozoruhodný príklad.
Teóriu rovnomerne zrýchleného pohybu vyvinul Galileo Galilei. Bol to on, kto ako prvý uviedol definíciu tohto druhu pohybu, opísal jej zákony a dokázal množstvo viet.
Vedci odvtedy skúmajú pohyb fyzických tielod nepamäti. Dávno pred narodením Galilea sa položili základy kinematiky. Teraz môže každý žiak základnej školy určitú cestu, ktorú telo prešlo nejaký čas známou konštantnou rýchlosťou. Stačí vynásobiť rýchlosť tela časom pohybu - a odpoveď je pripravená!
Okamžite nastali ťažkostizvážte pohyb tela s premenlivou rýchlosťou, ale v živote sa to stane takmer vždy. Pozerajte sa na šípku rýchlomera automobilu - je neustále v pohybe a ukazuje, že rýchlosť automobilu sa mení takmer každú minútu alebo dokonca častejšie. Tento problém - ako vypočítať dráhu pohybu tela s neustále sa meniacou rýchlosťou - znepokojoval mysle vedcov dávno pred Galileom.
Po uskutočnení série experimentov Galileo ukázal, že koncept „voľného pádu tela“ je ekvivalentný s konceptom „rovnomerne zrýchleného pohybu“.
Dnes s veľmi presnými meracími prístrojmičas, aj školák bude schopný pozorovať dynamiku pádu. V Galileových časoch boli obyčajné mechanické hodinky zriedkavé, nepresné a primitívne. Vedec preto musel vytvoriť úplne nové zariadenie, pomocou ktorého sa vyriešil problém všetkých meraní veličín počas klesania. Galileo experimentoval a menil podmienky experimentu, uskutočňoval merania a závery, postupne dospel k záveru, že teleso, ktoré začína nulovou rýchlosťou, sa posúva ďalej a túto rýchlosť postupne zvyšuje. Preložené do jazyka matematiky možno rovnomerne zrýchlený pohyb, ktorý pozorujeme, popísať pomocou vzorca a = vt d = (at2) / 2, kde v je rýchlosť, zrýchlenie telesa je a, d je vzdialenosť, ktorú teleso urazilo v čase t.
Ak pozorujete padajúce telá a analyzujete tieto vzorce, môžete podľa vedca tvrdiť:
• rýchlosť pádu s časom uplynutým od začiatku pohybu sa dokonca viditeľne zvyšuje;
• ak telo robí rovnomerne zrýchlený pohyb, potom to bude v prvej polovici cesty trvať dlhšie ako v ostatných;
• čím dlhšie bude telo „zrýchľovať“, tým dlhšie bude cestovať v rovnakých časových obdobiach.
Galileo Galilei navyše vyrobil ďalšídosť dôležitý záver to však nemohol potvrdiť meraniami. Zistil, že gravitačné zrýchlenie g bude v blízkosti zemského povrchu takmer rovnaké a bude sa rovnať g = 9,8 m / s2. Táto hodnota charakterizuje pád telies blízko povrchu našej planéty v dôsledku gravitačných síl, preto sa nazýva zrýchlenie voľného pádu alebo gravitačné zrýchlenie.
Základom boli výsledky výskumu Galileopre neskoršie víťazné objavy Newtona a tvorili základ modernej klasickej mechaniky. Oveľa neskôr Newton ukázal, že zrýchlenie telesa je možné vypočítať teoreticky pomocou zákonov mechaniky, ktoré objavil, a zákona univerzálnej gravitácie.
Ďalší rovnako dôležitý záver z objavovGalileo - gravitačné zrýchlenie je úplne nezávislé od hmotnosti. Tento praktický záver úplne odporoval všetkým predtým existujúcim výrokom prírodných filozofov. Nakoniec tvrdili, že každá vec smeruje do stredu vesmíru (a Zem bola podľa ich názoru týmto stredom) a čím je objekt masívnejší, tým rýchlejšie to robí.
Galileo samozrejme vyvodil svoje závery na základeexperimenty. Je ale nepravdepodobné, že by vedec vykonal experimenty, ktoré mu boli pripisované, a to tak, že z „padajúcej“ veže v Pise vyhodili rôzne predmety, pričom zdanlivo jasne preukázali, že všetky padnú na povrch Zeme súčasne. Môžeme len s istotou povedať, že Galileo to vedel naisto: ťažšie predmety padnú na zem rýchlejšie vďaka odporu vzduchu, ktorý na ne pôsobí. Ľudia však majú tendenciu vymýšľať bájky.
