Alla organ i verkliga förhållanden kan inte röra sig medkonstant hastighet, och vanligtvis förändras kroppens hastighet över tiden i både riktning och storlek. En sådan rörelse kallas ojämn. Den enklaste olikformiga rörelsen hos kroppar är en rätlinjig likformig accelererad rörelse, och dess fria fall kan betraktas som ett levande exempel.
Teorin om jämn accelererad rörelse utvecklades av Galileo Galilei. Det var han som först definierade denna typ av rörelse, beskrev dess lagar och bevisade ett antal teorem.
Forskare har studerat rörelsen av fysiska kroppar sedan dessurminnes tider. Långt före Galileos födelse låg grunden för kinematik. Nu kan alla elever i grundskolan bestämma vägen som kroppen passerar på en gång med en känd konstant hastighet. Det räcker att multiplicera kroppens hastighet med rörelsetiden - och svaret är klart!
Svårigheter uppstod så snart de blevöverväga rörelsen hos en kropp med varierande hastighet, men i livet händer detta nästan alltid. Titta på pilen på bilens hastighetsmätare - den är ständigt i rörelse och visar att bilens hastighet ändras nästan varje minut, eller till och med oftare. Detta problem - hur man beräknar en kropps rörelsebana med en ständigt föränderlig hastighet - oroade forskarnas sinnen långt före Galileo.
Efter att ha genomfört en serie experiment visade Galileo att begreppet "kroppens fria fall" motsvarar begreppet "enhetligt accelererad rörelse".
Idag med extremt exakta mätinstrumenttid kommer även en skolpojke att kunna observera höstens dynamik. På Galileos tid var vanliga mekaniska klockor sällsynta och oprecisa och primitiva. Därför var forskaren tvungen att skapa en helt ny enhet, med hjälp av vilket problemet med alla mätningar av kvantiteter under fall löstes. Experimentera och ändra villkoren för experimentet, göra mätningar och slutsatser, kom Galileo gradvis till slutsatsen att kroppen, med början vid noll hastighet, rör sig längre och gradvis ökar denna hastighet. Översatt till matematikens språk kan den enhetligt accelererade rörelsen som observeras beskrivas med formeln a = vt d = (at2) / 2, där v är hastigheten, kroppens acceleration är a, d är det avstånd som kroppen har rest i tiden t.
Om du observerar de fallande kropparna och analyserar dessa formler kan du, enligt forskaren, hävda:
• fallhastigheten med tiden som gått från början av rörelsen ökar till och med synligt;
• om kroppen gör en jämn accelererad rörelse tar den första halvan av vägen längre än resten;
• ju längre kroppen "accelererar", desto längre kommer den att färdas under lika långa perioder.
Dessutom gjorde Galileo Galilei ytterligare enen ganska viktig slutsats kunde dock inte bekräfta den genom mätningar. Han fann att gravitationsacceleration g kommer att vara nästan densamma nära jordens yta och lika med g = 9,8 m / s2. Detta värde karaktäriserar kroppens fall nära planetens yta på grund av tyngdkrafterna, därför kallas det acceleration av fritt fall eller gravitationsacceleration.
Resultaten av Galileos forskning låg till grundför de senare triumferande upptäckterna av Newton och bildade grunden för modern klassisk mekanik. Mycket senare visade Newton att en kropps acceleration kan beräknas teoretiskt med hjälp av de mekaniklagar som upptäcktes av honom och lagen om universell gravitation.
En annan lika viktig slutsats från upptäckternaGalileo - tyngdaccelerationen är helt oberoende av massa. Denna praktiska slutsats motsäger fullständigt alla tidigare existerande uttalanden från naturfilosofer. När allt kommer omkring argumenterade de för att varje sak tenderar till universumets centrum (och jorden, enligt deras åsikt, var detta centrum) och ju mer massivt objektet är, desto snabbare gör det det.
Naturligtvis drog Galileo sina slutsatser på grundval avexperiment. Men det är osannolikt att forskaren utförde de experiment som tillskrivits honom och kastade olika föremål från det "fallande" tornet i Pisa, vilket tydligen tydligt visar att de alla kommer att falla till jordens yta samtidigt. Vi kan bara säga med säkerhet att Galileo visste med säkerhet: tyngre föremål faller snabbare till marken på grund av luftmotståndet som verkar på dem. Men människor tenderar att uppfinna fabler.
