Gia tốc của vật rơi
1638
Galileo Galilei (1564–1642)
“Để đánh giá đúng bản chất đầy đủ các khám phá của Galileo,” I. Bernard Cohen viết, “chúng ta phải hiểu tầm quan trọng của tư duy trừu tượng, việc Galileo sử dụng nó làm công cụ tỏa sáng rực rỡ, đối với khoa học nó là một công cụ mang tính cách mạng hơn nhiều ngay cả so với kính thiên văn.” Theo truyền thuyết, Galileo đã thả rơi hai quả cầu trọng lượng khác nhau từ Tháp nghiêng Pisa để chứng minh rằng chúng sẽ chạm đất đồng thời. Mặc dù thí nghiệm chính xác này có lẽ chưa từng diễn ra, nhưng chắc chắn Galileo đã thực hiện những thí nghiệm có tác động thấy rõ đối với sự hiểu biết đương thời về các định luật của chuyển động. Aristotle từng dạy rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ. Galileo chỉ ra rằng đây chỉ là do ảnh hưởng của sức cản không khí, và ông củng cố cho những tuyên bố của mình bằng cách tiến hành vô số thí nghiệm với các quả cầu lăn xuống mặt phẳng nghiêng. Ngoại suy từ những thí nghiệm này, ông chứng minh rằng nếu các vật có thể rơi không chịu sức cản không khí, thì mọi vật sẽ thu gia tốc ở tốc độ như nhau. Chính xác hơn, ông chỉ ra rằng quãng đường đi được bởi một vật có gia tốc không đổi bắt đầu từ vận tốc zero tỉ lệ thuận với bình phương của thời gian chuyển động.
Galileo còn đề xuất nguyên lí quán tính, theo đó chuyển động của một vật sẽ tiếp tục ở tốc độ và hướng như cũ trừ khi bị tác dụng bởi một lực khác. Aristotle tin tưởng sai lầm rằng một vật chỉ có thể duy trì chuyển động bằng cách tác dụng một lực. Sau này Newton tích hợp nguyên lí Galileo vào các định luật về chuyển động của ông. Nếu bạn chưa thấy một vật chuyển động không “tự nhiên” dừng lại nếu không có một lực tác dụng, thì bạn có thể tưởng tượng một thí nghiệm trong đó mặt đồng xu đang trượt trên một mặt bàn bằng phẳng rộng vô hạn được bôi dầu đến mức không có ma sát. Ở đây, đồng xu sẽ tiếp tục trượt đi trên một bề mặt tưởng tượng như thế mãi mãi.
Tưởng tượng các quả cầu, hay bất kì vật nào, có khối lượng khác nhau được thả ra đồng thời từ cùng một độ cao. Galileo chỉ ra rằng chúng phải rơi bên nhau với tốc độ bằng nhau, nếu chúng ta bỏ qua mọi chênh lệch do sức cản không khí.
XEM THÊM. Bảo toàn động lượng (1644), Mặt dốc đẳng thời (1673), Các định luật Newton về chuyển động và Lực hấp dẫn (1687), Vùng Clothoid (1901), Vận tốc tới hạn (1960).
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí | Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
