Freefall: historie objevu a historický význam

Základ moderní kinematiky

Volný pád je jedním z nejzajímavějších fyzikálních jevů, který od starověku přitahuje pozornost vědců a filozofů. Navíc je to jeden z těch procesů, experimenty, na kterých může každý student zařadit.

"Filozofická chyba" Aristotle

První, kdo přijal vědecké zdůvodnění tohoto jevu, který je nyní znám jako volný pád, byl starověkých filozofů. Samozřejmě, že neudělali žádné pokusy a experimenty, ale pokoušeli se ji charakterizovat z hlediska svého filozofického systému. Aristotle zvláště tvrdil, že těžší těla padnou na zem s větší rychlostí, což vysvětluje nejen fyzické zákony, ale pouze tendenci všech objektů ve vesmíru uspořádat a organizovat. Je zajímavé, že v tomto případě nebyly vytvořeny experimentální důkazy a toto prohlášení bylo vnímáno jako axiom.

Galileoův příspěvek ke studiu a teoretické zdůvodnění volného pádu

Středověkých filozofů zpochybnil teoretickou pozici Aristotle. V praxi to nedokázaly dokázat, byli však přesvědčeni, že rychlost, s jakou se těla pohybují na zem bez zohlednění vnějšího vlivu, zůstává stejná. Právě z těchto pozic byl velký italský vědec G. Galileo považován za svobodný pád. Po provedení mnoha experimentů dospěl k závěru, že rychlost pohybu, například mědi a zlatých kuliček na zem, je stejná. Jediná věc, která zabraňuje jeho vizuální instalaci, je přítomnost odporu vzduchu. Ale i v tomto případě, když budeme mít těla s dostatečně velkou hmotností, přistoupí na povrch naší planety přibližně ve stejnou dobu.

Základní principy volného pádu

Z jeho zkušeností Galileo vyvodil dva důležité závěry. Za prvé, rychlost pádu absolutně jakéhokoli těla, bez ohledu na jeho hmotnost a materiál, ze kterého je vyrobena, je stejná. Za druhé, zrychlení, s nímž se objekt pohybuje, zůstává konstantní, to znamená, že se rychlost zvyšuje ve stejných časových intervalech ve stejných časových intervalech. Následně se tento jev nazývá volný pád.

Moderní výpočty

Avšak i samotný Galileo pochopil relativní omezení jeho experimentů. Koneckonců, bez ohledu na těla, které vzal, nemohl uspět v tom, aby se dostali k zemskému povrchu současně: v té době nebylo možné bojovat proti odporu vzduchu. Teprve s nástupem speciálního vybavení, díky němuž byl vzduch z trubek kompletně vyčerpán, bylo možné experimentálně dokázat, že k volnému pádu skutečně dochází. Z kvantitativního hlediska se ukázalo, že je přibližně 9,8 m / s ^ 2, ale později vědci dospěli k závěru, že se tato hodnota mění velmi mírně v závislosti na výšce objektu nad zemí a na geografických podmínkách.

Pojem a význam volného pádu v moderní vědě

V současné době jsou všichni vědci toho názoru, že volný pád je fyzický jev, který se skládá z rovnoměrně zrychlený pohyb tělo, umístěné ve vakuu prostoru, na povrch země. Vůbec nezáleží na tom, zda bylo tomuto tělu dáno nějaké vnější zrychlení nebo ne.

Univerzálnost a stálost jsou nejdůležitějšími vlastnostmi tohoto fyzického jevu.

Univerzálnost tohoto jevu spočívá ve skutečnosti, že rychlost volného pádu člověka nebo ptačího peří ve vakuu je naprosto stejná, to znamená, že při současném spuštění se dostanou současně k povrchu země.