Galileo Galilei եւ միատեսակ արագացված միջնորդությունը

Բոլոր մարմինները իրական աշխարհում չեն կարող տեղափոխել հաստատուն արագությամբ եւ արագությամբ մարմնի սովորաբար փոխում է ժամանակի, եւ այդ ուղղությամբ եւ ուժգնությամբ: Այդպիսի միջնորդությունը կոչվում անկանոն: Ամենապարզ ոչ միասնական միջնորդությունը մարմինների Էվկլիդյան միատեսակ արագացել միջնորդությունը, եւ այն կարելի է համարել մի փայլուն օրինակ է ազատ անկման.

Տեսությունը միատեսակ արագացված շարժման զարգացած Galileo Galilei: Այն էր, նա, ով առաջինն է տվել սահմանմանը այս տեսակի շարժման, նկարագրված է իր օրենքներով եւ ապացուցեց, մի շարք թեորեմներ:

Գիտնականները ուսումնասիրում են շարժումը ֆիզիկական մարմինների քանի որ անհիշելի ժամանակներից: Kinematic հիմնադրամներ դրվեցին դեռ մինչեւ Գալիլեյի ծննդյան. Այժմ որոշելու անցած ուղին, ըստ մարմնի համար որոշ ժամանակ, ինչպես հայտնի հաստատուն արագությամբ, կարող է ցանկացած տարրական դպրոցի աշակերտ: Բավարար է բազմապատկել արագությունը մարմնի վրա այդ քայլին, եւ պատասխանը պատրաստ է!

Դժվարություններ են առաջացել, ինչպես արագ, որքան սկսեցին հաշվի առնել, որ միջնորդությունը մի մարմնի հետ, փոփոխական փոխարժեքով, եւ, ըստ էության, կյանքում այնպես է պատահում, գրեթե միշտ: Նայում արագաչափ մեքենայի - դա անընդհատ շարժման, եւ ցույց է տալիս, որ այդ արագությունը մեքենան փոխվում է գրեթե ամեն րոպե, եւ նույնիսկ ավելի հաճախ: Այս խնդիրը, թե ինչպես պետք է հաշվարկել ուղին շարժման մարմնի հետ երբեւէ փոփոխվող արագությամբ - խռովուեց միտքը գիտնականների դեռ մինչեւ Galileo.

Հետո մի շարք փորձերի, Galileo ցույց տվեց, որ հայեցակարգը «Մարմնի ազատ անկման» համարժեք է հայեցակարգին »միատեսակ արագացված շարժման»:

Այսօր, ծայրահեղ ճշգրիտ չափման ժամանակ, պետք է դիտարկել դինամիկան նույնիսկ դպրոցական կարող է ընկնել: Ի ժամանակի Գալիլեյի պայմանական մեխանիկական ժամացույցներ հազվադեպ են եղել, եւ ոչ ճշգրիտ եւ պարզունակ: Հետեւաբար, գիտնականները ստիպված էին ստեղծել է բոլորովին նոր գործիք, որի հետ խնդիրը չափման արժեքները աշնանը արդեն լուծվել: Փորձարկել եւ փոփոխվող պայմանները փորձարկմամբ, կազմելով չափագրումներ եւ պատճառաբանելով, Գալիլեյը աստիճանաբար եկել են այն եզրակացության, որ այդ մարմինը, զրոյից սկսելու արագություն եւ այնուհետեւ շարժվում աստիճանաբար աճող արագությունը: Թարգմանվել է մաթեմատիկայի նկատվում նրանց միատեսակ արագացված միջնորդությունը կարող է բնութագրել օգտագործելով լեզուն բանաձեւը մի = vt d = (AT2) / 2, որտեղ v - տոկոսադրույքը, արագացումն մարմնի մի, դ, հեռավորությունը, որ մարմինը անցել է ժամանակահատվածում t.

Եթե դուք նայում անկումը մարմինների, եւ վերլուծել տվյալները բանաձեւով, որ դուք կարող եք հետեւել գիտնականներին ասում են:

• փոխարժեքը անկման հետ ժամանակի լրացել սկզբից շարժման, նույնիսկ տեսանելիորեն մեծացնում.

• եթե այդ մարմինը կատարում է հավասարաչափ արագացող միջնորդությունը, առաջին կեսը ուղու այն կտեւի ավելի երկար, քան մնացած մասում.

• ավելի երկար «արագացնում» մարմինը, այնքան մեծ է, որ ուղին դա տեղի կունենա նույն ընդմիջումներով:

Ի լրումն, Գալիլեո Գալիլեյը կազմել է մեկ այլ, ավելի շուտ կարեւոր եզրակացություն, սակայն, չի կարող հաստատել, չափագրումներ. Նա գտել է, որ գրավիտացիոն արագացումը գ գրեթե նույնն է մոտ Երկրի մակերեւույթին, եւ հավասար է g = 9.8 մ / վ 2: Այս արժեքը բնութագրում անկումը մարմինների մոտ մակերեսի մեր մոլորակի պայմանավորված է Երկրի ձգողականության ուժերին, ուստի այն կոչվում է գրավիտացիոն արագացումը կամ գրավիտացիոն արագացում.

Արդյունքները Գալիլեո հետազոտության հիմքը հետագա հաղթական հայտնագործությունների Newton եւ հիմք ժամանակակից դասական մեխանիկայի. Շատ ավելի ուշ, Newton ցույց տվեց, որ արագացումը մարմնի կարող է հաշվարկվել տեսականորեն օգտագործելով բացել նրանց օրենքների մեխանիկայի եւ ձգողականության օրենքը.

Մեկ այլ, ոչ պակաս կարեւոր եզրակացությունը Գալիլեո հայտնագործությունների - ազատ անկում արագացումը լիովին անկախ զանգվածի. Այս գործնական եզրակացությունը լիովին հակասում է բոլոր նախնական առկա պահանջների բնական փիլիսոփաների: Ի վերջո, նրանք պնդում են, որ ամեն բան հակված է կենտրոնում տիեզերքի (եւ Երկրի, իրենց կարծիքով, այս կենտրոնը) եւ ավելի զանգվածային օբյեկտ, ապա ավելի արագ դա անում է:

Իհարկե, այն եզրակացությունները, Galileo հիման վրա փորձարկումներ: Բայց դա հազիվ թե մի գիտնական անցկացրել փորձեր իրեն վերագրվող, գցում է «ընկնել» աշտարակը g.Pize տարբեր իրեր, իբր հստակ ցույց են տալիս, որ նրանք բոլորն ընկնում է մակերեսի Երկրի միեւնույն ժամանակ. Մենք կարող ենք միայն ասել, որ Գալիլեյը գիտցան: ծանր օբյեկտները ընկնում է գետնին ավելի արագ, քանի որ այն գործողությունների օդի դիմադրության. Բայց մարդիկ հակված են հորինել պատմություններ: