Galileo Galilei e moto uniformemente accelerato
Tutti i corpi in condizioni reali non possono muoversi convelocità costanti e di solito la velocità del corpo varia con il tempo, la direzione e la magnitudine. Questo movimento è chiamato irregolare. Il movimento irregolare più semplice dei corpi è un moto rettilineo uniformemente accelerato, e una caduta libera può essere considerata come un primo esempio.
La teoria del moto uniformemente accelerato è stata sviluppata da Galileo Galilei. Fu lui che per primo definì questo tipo di movimento, descrisse le sue leggi e dimostrò una serie di teoremi.
Da allora gli scienziati hanno studiato il movimento dei corpi fisicitempo immemorabile. Molto prima della nascita di Galileo, furono gettate le basi della cinematica. Ora, per determinare il percorso percorso dal corpo per qualche tempo con una velocità costante nota, qualsiasi studente di scuola elementare può farlo. È sufficiente moltiplicare la velocità del corpo per il tempo di movimento - e la risposta è pronta!
Le difficoltà sorsero non appena l'acciaioconsidera il movimento di un corpo con velocità variabile, eppure nella vita succede quasi sempre. Guarda la freccia del tachimetro dell'auto: è costantemente in movimento e mostra che la velocità dell'auto cambia quasi ogni minuto, e anche più spesso. Questo problema - come calcolare il percorso del corpo con una velocità in continua evoluzione - preoccupava le menti degli scienziati molto prima di Galileo.
Dopo una serie di esperimenti, Galileo ha dimostrato che il concetto di "caduta libera del corpo" equivale al concetto di "movimento uniformemente accelerato".
Oggi, avendo dispositivi di misurazione ultra-precisitempo, anche uno scolaro sarà in grado di osservare le dinamiche della caduta. Al tempo di Galileo convenzionali orologi meccanici erano rari, e impreciso e primitivo. Pertanto, gli scienziati hanno dovuto creare un nuovo strumento con il quale il problema della misurazione dei valori in autunno è stato risolto. Sperimentando e mutevoli condizioni dell'esperimento, effettuare misure e ragionamenti, Galileo gradualmente giunto alla conclusione che il corpo, partendo da velocità zero e quindi sposta gradualmente aumentando la velocità. Tradotto in matematica osservato loro moto uniformemente accelerato possono essere descritti utilizzando il linguaggio di formula a = vt d = (AT2) / 2, dove v - tasso, accelerazione del corpo - a, d - la distanza che il corpo ha superato durante il tempo t.
Se osservi la caduta dei corpi e analizzi i dati della formula, puoi seguire lo scienziato dopo la dichiarazione:
• il tasso di caduta nel tempo, trascorso dall'inizio del movimento, aumenta anche visibilmente;
• Se il corpo esegue un movimento altrettanto accelerato, la prima metà del percorso richiederà più tempo del resto;
• Più il corpo "accelera", maggiore è la distanza percorsa a intervalli di tempo identici.
Inoltre, Galileo Galilei ne fece un altrouna conclusione piuttosto importante, tuttavia, non ha potuto essere confermata dalle sue misurazioni. Ha scoperto che l'accelerazione della gravità g è quasi la stessa vicino alla superficie della Terra ed è pari a g = 9,8 m / s2. Questo valore caratterizza la caduta di corpi vicino alla superficie del nostro pianeta a causa delle forze di gravità, quindi si chiama accelerazione dell'accelerazione di gravità.
I risultati degli studi di Galileo sono stati la baseper le successive scoperte trionfali di Newton e costituì la base della meccanica classica moderna. Molto più tardi, Newton ha dimostrato che l'accelerazione del corpo può essere calcolata teoricamente, usando le leggi della meccanica da lui scoperte e la legge della gravitazione universale.
Un'altra conclusione non meno importante delle scoperteGalileo: l'accelerazione della caduta libera è completamente indipendente dalla massa. Questa conclusione pratica contraddiceva completamente tutte le precedenti affermazioni di filosofi naturali. Dopo tutto, hanno affermato che ogni cosa tende al centro dell'universo (e la Terra, a loro parere, questo centro era) e più è massiccia l'oggetto, più velocemente lo fa.
Certamente, Galileo ha fatto le sue conclusioni sulla base diesperimenti. Ma è improbabile che lo scienziato abbia condotto gli esperimenti a lui attribuiti, lasciando cadere vari oggetti dalla torre "in caduta" a Pisa, manifestando apparentemente che sarebbero caduti tutti sulla superficie della Terra nello stesso momento. Possiamo tranquillamente dire che Galileo sapeva per certo: gli oggetti più pesanti cadranno più velocemente a terra a causa della resistenza dell'aria che agisce su di loro. Ma le persone tendono a inventare favole.
