กาลิลิโอแกาลิเลและการเคลื่อนไหวเร่งสม่ำเสมอ

ร่างกายทั้งหมดในโลกแห่งความจริงไม่สามารถย้ายที่ความเร็วคงที่และความเร็วของร่างกายที่มักจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและทิศทางและขนาด เช่นการเคลื่อนไหวที่เรียกว่าผิดปกติ การเคลื่อนไหวนอกเครื่องแบบที่ง่ายที่สุดของร่างกายจะเป็นเส้นตรงอย่างสม่ำเสมอเร่งการเคลื่อนไหวและก็ถือได้ว่าเป็นตัวอย่างที่ส่องแสงของฤดูใบไม้ร่วงฟรี

ทฤษฎีของการเคลื่อนไหวเร่งสม่ำเสมอพัฒนากาลิลิโอแกาลิเล เขาเป็นคนแรกที่ให้ความหมายของการนี้ ประเภทของการเคลื่อนไหว ที่อธิบายไว้โดยกฎหมายและพิสูจน์แล้วว่าจำนวนของทฤษฎีบท

นักวิทยาศาสตร์ได้รับการศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายตั้งแต่เวลานมนาน ฐานราก Kinematic ถูกวางยาวก่อนการเกิดของกาลิเลโอ ตอนนี้ตรวจสอบเส้นทางที่สำรวจโดยร่างกายบางครั้งด้วยความเร็วคงที่รู้จักกันสามารถของนักเรียนโรงเรียนประถมศึกษาใด ๆ เพียงพอที่จะคูณความเร็วของร่างกายในการย้าย - และคำตอบคือพร้อม!

ความยากลำบากที่เกิดขึ้นทันทีที่เริ่มพิจารณาการเคลื่อนไหวของร่างกายที่มีอัตราตัวแปรและในความเป็นจริงในชีวิตจึงเกิดขึ้นเกือบตลอดเวลา ดูรถวัดความเร็ว - มันเป็นอย่างต่อเนื่องในการเคลื่อนไหวและแสดงให้เห็นว่าความเร็วของรถที่มีการเปลี่ยนแปลงเกือบทุกนาทีและแม้กระทั่งบ่อยขึ้น ปัญหานี้ - วิธีการคำนวณเส้นทางของการเคลื่อนไหวของร่างกายด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลง - ทุกข์ใจของนักวิทยาศาสตร์นานก่อนที่กาลิเลโอ

หลังจากที่ชุดของการทดลองกาลิเลโอแสดงให้เห็นว่าแนวคิดของร่างกายในฤดูใบไม้ร่วงฟรี 'เทียบเท่ากับแนวคิดของ' การเคลื่อนไหวเร่งเหมือนกัน. "

วันนี้มีการวัดพิเศษได้อย่างแม่นยำของเวลาที่จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแม้แต่เด็กนักเรียนอาจตก ในช่วงเวลาของกาลิเลโอนาฬิกาจักรกลทั่วไปเป็นสัตว์หายากและไม่ถูกต้องและดั้งเดิม ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จะต้องสร้างเครื่องมือใหม่ที่สมบูรณ์แบบที่มีปัญหาในการวัดค่าในฤดูใบไม้ร่วงได้รับการแก้ไข การทดสอบและการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของการทดสอบการวัดและการให้เหตุผล, กาลิเลโอค่อยมาสรุปว่าร่างกายเริ่มต้นจากศูนย์และความเร็วแล้วย้ายค่อยๆเพิ่มความเร็ว แปลเป็นคณิตศาสตร์สังเกตพวกเขาอย่างสม่ำเสมอการเคลื่อนไหวเร่งสามารถอธิบายได้โดยใช้ภาษาของสูตร = VT d = (AT2) / การ 2 ซึ่งวี - อัตราการเร่งความเร็วของร่างกาย - A, D - ระยะทางที่ร่างกายได้ผ่านช่วงเวลาที

ถ้าคุณดูการล่มสลายของร่างกายและวิเคราะห์ข้อมูลของสูตรที่คุณสามารถทำตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า:

•อัตราของฤดูใบไม้ร่วงกับเวลาที่ผ่านไปจากจุดเริ่มต้นของการเคลื่อนไหวแม้อย่างเห็นได้ชัดเพิ่ม;

•ถ้าร่างกายเคลื่อนไหวดำเนินการเร่งอย่างสม่ำเสมอในช่วงครึ่งแรกของเส้นทางมันจะใช้เวลานานกว่าส่วนที่เหลือ;

•อีกต่อไป "เร่ง" ร่างกายที่มากขึ้นเส้นทางที่มันจะเกิดขึ้นสำหรับช่วงเวลาเดียวกัน

นอกจากนี้กาลิลิโอแกาลิเลทำให้คนอื่นได้ข้อสรุปที่สำคัญมากกว่า แต่ไม่สามารถยืนยันการวัด เขาพบว่าการ เร่งความเร็วแรงโน้มถ่วง กรัมเป็นเกือบเดียวกันที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกและจะมีค่าเท่ากับ g = 9.8 m / s2 ค่านี้เป็นลักษณะของการล่มสลายของร่างกายที่อยู่ใกล้พื้นผิวของดาวเคราะห์ของเราเนื่องจากของโลกกองกำลังแรงโน้มถ่วงจึงเรียกว่า การเร่งความเร็วแรงโน้มถ่วง หรือเร่งแรงโน้มถ่วง

ผลที่ได้จากการวิจัยของกาลิเลโอเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบชัยชนะหลังของนิวตันและรูปแบบพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิกที่ทันสมัย มากต่อมานิวตันแสดงให้เห็นว่าการเร่งความเร็วของร่างกายสามารถคำนวณได้ในทางทฤษฎีที่ใช้เปิดให้กฎหมายของกลศาสตร์และกฎหมายของแรงโน้มถ่วง

อีกข้อสรุปที่สำคัญไม่น้อยจากการค้นพบของกาลิเลโอ - เร่งฤดูใบไม้ร่วงฟรีเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของมวล นี้สรุปการปฏิบัติอย่างสมบูรณ์ขัดกับการเรียกร้องทั้งหมดที่มีอยู่ก่อนของนักปรัชญาธรรมชาติ หลังจากพวกเขาถกเถียงกันอยู่ว่าทุกสิ่งที่มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์กลางของจักรวาล (และโลกในมุมมองของพวกเขา, ศูนย์นี้คือ) และใหญ่กว่าวัตถุได้รวดเร็วยิ่งขึ้นมันไม่

แน่นอนว่าข้อสรุปของกาลิเลโอทำบนพื้นฐานของการทดลอง แต่ก็แทบจะไม่นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองกับเขาโยน "ล้ม" หอ g.Pize รายการต่างๆที่ถูกกล่าวหาอย่างชัดเจนแสดงให้เห็นว่าพวกเขาตกอยู่กับพื้นผิวของโลกในเวลาเดียวกัน เราสามารถพูดด้วยความมั่นใจว่ากาลิเลโอรู้สำหรับการตรวจสอบ: วัตถุหนักตกอยู่กับพื้นดินได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากการกระทำที่จะต้านทานอากาศ แต่คนที่มีแนวโน้มที่จะคิดค้นเรื่องราว