Freefall: una storia di scoperta e significato storico

La base della cinematica moderna

La caduta libera è uno dei fenomeni fisici più interessanti, che ha attirato l'attenzione di scienziati e filosofi fin dall'antichità. Inoltre, è uno di quei processi, esperimenti su cui può mettere qualsiasi studente.

"Errore filosofico" di Aristotele

Il primo che ha raccolto la prova scientifica del fenomeno, che ora è noto come caduta libera, lo era filosofi antichi. Naturalmente, non hanno fatto esperimenti ed esperimenti, ma hanno cercato di caratterizzarlo dal punto di vista del proprio sistema filosofico. In particolare, Aristotele sosteneva che i corpi più pesanti cadono a terra con maggiore velocità, spiegando ciò non dalle leggi fisiche, ma solo dalla tendenza di tutti gli oggetti nell'Universo all'ordine e all'organizzazione. È interessante notare che in questo caso non è stata prodotta alcuna prova sperimentale e questa affermazione è stata percepita come un assioma.

Il contributo di Galileo allo studio e alla fondatezza teorica della caduta libera

Filosofi medievali messo in dubbio la posizione teorica di Aristotele. Incapaci di dimostrarlo in pratica, tuttavia, erano convinti che la velocità con cui i corpi si muovono a terra senza tenere conto dell'influenza esterna rimane la stessa. Fu da queste posizioni che il grande scienziato italiano G. Galileo considerò la caduta libera. Dopo aver condotto numerosi esperimenti, ha concluso che la velocità di movimento, per esempio, di sfere di rame e oro a terra è la stessa. L'unica cosa che impedisce l'installazione visiva è la presenza di resistenza all'aria. Ma anche in questo caso, se prendiamo corpi con una massa sufficientemente grande, atterreranno sulla superficie del nostro pianeta all'incirca nello stesso periodo.

Principi di base della caduta libera

Dalle sue esperienze, Galileo ha tratto due importanti conclusioni. Primo, il tasso di caduta di qualsiasi corpo, indipendentemente dalla sua massa e dal materiale da cui è prodotto, è lo stesso. In secondo luogo, l'accelerazione con cui si muove l'oggetto rimane costante, ovvero la velocità aumenta allo stesso intervallo di tempo negli stessi intervalli di tempo. Successivamente, questo fenomeno si chiama caduta libera.

Calcoli moderni

Tuttavia, anche Galileo stesso ha compreso i limiti relativi dei suoi esperimenti. Dopotutto, qualunque corpo prendesse, non poteva riuscire a colpire la superficie terrestre allo stesso tempo: era impossibile combattere la resistenza aerea in quel momento. Solo con l'avvento di attrezzature speciali, con l'aiuto di cui l'aria dei tubi veniva completamente pompata, è stato possibile provare sperimentalmente che la caduta libera ha davvero luogo. In termini quantitativi, si è rivelato essere di circa 9,8 m / s ^ 2, ma in seguito gli scienziati sono giunti alla conclusione che questo valore cambia, tuttavia, molto leggermente, a seconda dell'altezza dell'oggetto al di sopra del terreno, nonché delle condizioni geografiche.

Il concetto e il significato della caduta libera nella scienza moderna

Attualmente, tutti gli scienziati sono dell'opinione che la caduta libera è un fenomeno fisico che consiste in movimento uniformemente accelerato corpo, posto nel vuoto dello spazio, sulla superficie della terra. Non importa se sia stata data o meno a questa struttura alcuna accelerazione esterna.

Universalismo e costanza sono le caratteristiche più importanti di questo fenomeno fisico.

L'universalità di questo fenomeno sta nel fatto che la velocità di caduta libera di una persona o di una piuma di uccello nel vuoto è assolutamente la stessa, cioè, mentre contemporaneamente partono, raggiungeranno anche la superficie della terra simultaneamente.