1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння

Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння

Вивченням таких фізичних понять, як сила тяжіння і прискорення вільного падіння займався Галілей. Він звернув увагу на те, що будь-яке падаюче тіло спочатку летить повільно, а потім все швидше і швидше – його рух прискорюється.

Досліди Галілея

Вчений хотів виміряти, наскільки саме прискорюється падіння, тобто на скільки зростає в кожну секунду швидкість падаючого предмета. Але як провести такі виміри? Скидати кульки з високої вежі марно, (докладніше: Галілей про вільне падіння тіл): вони падають занадто швидко, а вимірювати короткі проміжки часу Галілею було нічим – годин-секундомірів тоді не існувало. Досліди Галілея полягали в тому, що вчений вирішив уповільнити падіння так, щоб воно стало доступним виміру з його мізерними коштами. Нехай, вирішив Галілей, кулька скочується по похилому жолобу. Якщо нахил невеликий, кулька покотиться так повільно, що можна встигнути простежити за зміною його швидкості. Галілей взяв дошку товщиною в три пальці і довжиною в дванадцять ліктів (на наші заходи це приблизно сім метрів), поставив її на ребро і вздовж всієї дошки вирізав жолобок. Жолобок він обклеїв самим гладким пергаментом, а пергамент старанно випрасував і пополірував, щоб невеликий бронзова кулька котився по жолобку без перешкод. Однак для вимірювань все одно йому потрібні були годинник. Деяку подобу годин тоді було, але з дуже недосконалим механізмом. Сучасник Галілея – астроном Тихо Браге купив для своєї обсерваторії механічний годинник, але майже не користувався ними. Вони були на рідкість примхливі і ненадійні.

Галілей виготовив саморобні водяний годинник

Словом, годин Галілей не мав. Така перешкода, звичайно, не могло його зупинити. Галілей виготовив саморобні водяний годинник. Взяв відро, просвердлив в його днище отвір і підставив під нього стакан. У відро Галілей налив води, а дірочку заткнув. Під час дослідів вчений однією рукою пускав кульку по жолобу, а інший керував своїм годинником: пустить кульку і відкриє отвір, а як тільки кулька докотиться до наміченої риси, затикає дірочку і прибирає стакан з набігла в нього водою. Галілей зважував стакан і за кількістю зібралася в ньому води визначав проміжки часу. Він жартома казав:

– Мої секунди мокрі, але зате я можу їх зважувати.

Звичайно, при такому способі вимірювання часу дуже легко було помилитися. Щоб зменшити величину можливої ​​помилки, Галілей кожен досвід повторював по кілька разів, намагаючись натренувати так, щоб якомога спритнішими відкривати і закривати дірочку в відрі з водою. У цьому клопітливих справі вчений придбав велику вправність. Спочатку Галілей пускав кульку з верхнього кінця похилого жолоба так, щоб він прокотився по всій його довжині. Води в цьому випадку набирався повний стаканчик. Потім Галілей розмітив жолобок по довжині на чотири рівні частини і став помічати час, протягом якого кулька пробігав тільки четверту частину всього шляху. Води при цьому набиралося тільки півсклянки – рівно вдвічі менше, ніж в першому випадку. Потім учений скачував кульку з середини жолоба, тобто давав йому пробігти половину шляху, і знову зважував набігла воду. Галілей зробив кілька сотень таких дослідів і переконався, що падіння кульки по похилому жолобу не просто прискорений рух, а рівномірно-прискорений:

– Швидкість падіння кульки зростає рівномірно – вона прибуває кожну секунду, так би мовити, однаковими порціями. Вільне падіння предметів відбувається за тим же законом.
Однак точно виміряти, наскільки зростає швидкість падаючих предметів, самому Галілею так і не вдалося – він припустився помилки, зменшити величину прискорення рівно вдвічі. Цю помилку Галілея виправили інші вчені. Тепер встановлено, що вільно падаюче тіло за одну секунду прискорює свій рух на 9,81 метра в секунду. Величина 9,81 метра в секунду називається прискоренням вільного падіння під дією сили тяжіння.

ПОДІЛИТИСЯ: