Galileo Galilei et mouvement uniformément accéléré

Tous les corps dans des conditions réelles ne peuvent pas bouger avecvitesses constantes, et habituellement la vitesse du corps varie avec le temps et dans la direction, et dans l'ampleur. Cette motion est appelée inégale. Le mouvement irrégulier le plus simple des corps est un mouvement rectiligne uniformément accéléré, et une chute libre peut être considérée comme un exemple primordial.

La théorie du mouvement uniformément accéléré a été développée par Galileo Galilei. C'est lui qui a le premier défini ce type de mouvement, décrit ses lois et prouvé un certain nombre de théorèmes.

Les scientifiques ont étudié le mouvement des corps physiques depuistemps immémorial. Bien avant la naissance de Galilée, les bases de la cinématique ont été posées. Maintenant, pour déterminer le chemin parcouru par le corps pendant un certain temps avec une vitesse constante connue, n'importe quel élève de l'école primaire peut. Il suffit de multiplier la vitesse du corps au moment du mouvement - et la réponse est prête!

Des difficultés ont surgi dès que l'acierConsidérez le mouvement d'un corps à vitesse variable, et pourtant dans la vie cela arrive presque toujours. Regardez la flèche du compteur de vitesse de la voiture - il est constamment en mouvement et montre que la vitesse de la voiture change presque chaque minute, et même plus souvent. Ce problème - comment calculer la trajectoire du corps avec une vitesse en constante évolution - inquiétait les esprits des scientifiques bien avant Galilée.

Après une série d'expériences, Galilée a montré que le concept de «chute libre du corps» est équivalent au concept de «mouvement uniformément accéléré».

Aujourd'hui, avoir des appareils de mesure ultra-précistemps, même un écolier pourra observer la dynamique de la chute. Dans le temps des montres mécaniques classiques Galileo étaient rares et imprécises et primitive. Par conséquent, les scientifiques ont dû créer un instrument complètement nouveau avec lequel le problème des valeurs de mesure à l'automne a été résolu. Expérimenter et l'évolution des conditions de l'expérience, effectuer des mesures et des raisonnements, Galilée est venu peu à peu à la conclusion que le corps, à partir de vitesse nulle, puis se déplace en augmentant progressivement la vitesse. Traduit en mathématiques les observe mouvement uniformément accéléré peuvent être décrits en utilisant le langage de la formule a = vt d = (AT2) / 2, où v - vitesse, l'accélération du corps - a, d - la distance que le corps est passé pendant le temps t.

Si vous observez la chute des corps et analysez les données de la formule, alors vous pouvez suivre le scientifique après la déclaration:

• le taux de chute avec le temps, écoulé depuis le début du mouvement, augmente même visiblement;

• Si le corps effectue un mouvement également accéléré, alors la première moitié du trajet prendra plus de temps que le reste;

• Plus le corps «accélère», plus la distance parcourue est grande à des intervalles de temps identiques.

En outre, Galileo Galilei a fait une autreune conclusion assez importante n'a cependant pas pu être confirmée par ses mesures. Il a trouvé que l'accélération de la gravité g est presque la même près de la surface de la Terre et est égale à g = 9,8 m / s2. Cette valeur caractérise la chute des corps près de la surface de notre planète due aux forces de la gravité, c'est pourquoi on l'appelle l'accélération de l'accélération gravitationnelle.

Les résultats des études de Galileo ont été la basepour les découvertes triomphales ultérieures de Newton et formé la base de la mécanique classique moderne. Beaucoup plus tard, Newton a montré que l'accélération du 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 non moins importante des découvertesGalileo - l'accélération de la chute libre est complètement indépendante de la masse. Cette conclusion pratique contredisait complètement toutes les déclarations antérieures des philosophes naturels. Après tout, ils prétendaient que tout tend vers le centre de l'univers (et la Terre, selon eux, ce centre était) et plus l'objet est massif, plus il le fait vite.

Bien sûr, Galileo a fait ses conclusions sur la base deexpériences. Mais il est improbable que le scientifique ait mené les expériences qui lui ont été attribuées, laissant tomber divers objets de la tour «tombante» de Pise, démontrant ostensiblement qu'ils tomberaient tous à la surface de la Terre en même temps. Nous ne pouvons que dire en toute confiance que Galilée savait à coup sûr: les objets les plus lourds tomberont plus rapidement au sol en raison de la résistance de l'air qui agit sur eux. Mais les gens ont tendance à inventer des fables.