Caída libre: historia del descubrimiento y significado histórico. El descubrimiento de las leyes de la caída libre El concepto y significado de la caída libre en la ciencia moderna

Se sabe que todos los cuerpos abandonados a sí mismos caen a la Tierra. Los cuerpos arrojados hacia arriba regresan a la Tierra. Decimos que esta caída se debe a la gravedad de la Tierra.

Este es un fenómeno general, y por esta sola razón el estudio de las leyes de la caída libre de los cuerpos sólo bajo la influencia de la gravedad de la Tierra es de particular interés. Sin embargo, las observaciones cotidianas muestran que, en condiciones normales, los cuerpos caen de manera diferente. Una pelota pesada cae rápidamente, una hoja de papel ligera cae lentamente ya lo largo de una trayectoria compleja (figura 1.80).

La naturaleza del movimiento, la velocidad y la aceleración de los cuerpos que caen en condiciones normales resultan depender de la gravedad de los cuerpos, su tamaño y forma.

Los experimentos muestran que estas diferencias se deben a la acción del aire sobre los cuerpos en movimiento. Esta resistencia del aire también se utiliza en la práctica, por ejemplo, al hacer paracaidismo. La caída de un paracaidista antes y después de la apertura del paracaídas es de diferente naturaleza. La apertura del paracaídas cambia la naturaleza del movimiento, la velocidad y la aceleración del cambio del paracaidista.

No hace falta decir que tales movimientos de cuerpos no pueden llamarse caída libre bajo la influencia de la gravedad únicamente. Si queremos estudiar la caída libre de los cuerpos, debemos liberarnos por completo de la acción del aire o, al menos, igualar de algún modo la influencia de la forma y el tamaño de los cuerpos en su movimiento.

El gran científico italiano Galileo Galilei fue el primero en tener esta idea. En 1583, en Pisa, hizo las primeras observaciones sobre las características de caída libre de bolas pesadas del mismo diámetro, estudió las leyes del movimiento de los cuerpos a lo largo de un plano inclinado y el movimiento de los cuerpos lanzados en ángulo con respecto al horizonte.

Los resultados de estas observaciones permitieron a Galileo descubrir una de las leyes más importantes de la mecánica moderna, que se llama ley de Galileo: todos los cuerpos bajo la influencia de la gravedad terrestre caen a la Tierra con la misma aceleración.

La validez de la ley de Galileo se puede ver claramente a partir de la simple experiencia. Coloquemos varios gránulos pesados, plumas ligeras y trozos de papel en un tubo largo de vidrio. Si coloca este tubo verticalmente, todos estos objetos caerán en él de diferentes maneras. Si se bombea el aire fuera del tubo, cuando se repita el experimento, los mismos cuerpos caerán exactamente de la misma manera.

En caída libre, todos los cuerpos cercanos a la superficie de la Tierra se mueven con aceleración uniforme. Si, por ejemplo, se toman una serie de instantáneas de una pelota que cae a intervalos regulares, entonces, por las distancias entre las posiciones sucesivas de la pelota, se puede determinar que el movimiento se aceleró uniformemente. Al medir estas distancias, también es fácil calcular el valor numérico de la aceleración gravitacional, que generalmente se denota con la letra

En diferentes puntos del globo, el valor numérico de la aceleración de caída libre no es el mismo. Varía aproximadamente desde el polo hasta el ecuador. Convencionalmente, el valor se toma como el valor "normal" de la aceleración de caída libre. Usaremos este valor para resolver problemas prácticos. Para cálculos aproximados, a veces tomaremos un valor, estipulando esto específicamente al comienzo de la resolución del problema.

La importancia de la ley de Galileo es muy grande. Expresa una de las propiedades más importantes de la materia, nos permite comprender y explicar muchas características de la estructura de nuestro Universo.

La ley de Galileo, llamada principio de equivalencia, entró en la base de la teoría general de la gravitación universal (gravedad), que fue creada por A. Einstein a principios de nuestro siglo. Einstein llamó a esta teoría la teoría general de la relatividad.

La importancia de la ley de Galileo también se pone de manifiesto por el hecho de que la igualdad de las aceleraciones en la caída de los cuerpos se ha comprobado continuamente y con una precisión cada vez mayor durante casi cuatrocientos años. Las últimas mediciones más famosas son las del científico húngaro Eötvös y el físico soviético V. B. Braginsky. Eötvös en 1912 comprobó la igualdad de las aceleraciones de caída libre hasta el octavo decimal. V. B. Braginsky en 1970-1971, utilizando equipos electrónicos modernos, comprobó la validez de la ley de Galileo con una precisión de hasta el duodécimo decimal al determinar el valor numérico.

En la antigua Grecia, los movimientos mecánicos se clasificaban en naturales y violentos. La caída del cuerpo a la Tierra se consideraba un movimiento natural, algún deseo inherente del cuerpo "a su lugar",
Según la idea del gran filósofo griego antiguo Aristóteles (384-322 aC), el cuerpo cae a la Tierra cuanto más rápido, mayor es su masa. Esta idea fue el resultado de la experiencia de la vida primitiva: las observaciones mostraron, por ejemplo, que las manzanas y las hojas de las manzanas caen a diferentes velocidades. El concepto de aceleración en la física griega antigua estaba ausente.
Por primera vez, el gran científico italiano Galileo Galilei (1564 - 1642) se opuso a la autoridad de Aristóteles, aprobada por la iglesia.

Galileo nació en Pisa en 1564. Su padre era un músico talentoso y un buen maestro. Hasta la edad de 11 años, Galileo asistió a la escuela, luego, según la costumbre de la época, su crianza y educación se llevó a cabo en un monasterio. Aquí conoció las obras de escritores latinos y griegos.
Con el pretexto de una grave enfermedad ocular, mi padre logró rescatarlo. Galileo de las paredes del monasterio y darle una buena educación en casa, introducir músicos, escritores, artistas en la sociedad.
A la edad de 17 años, Galileo ingresó a la Universidad de Pisa, donde estudió medicina. Aquí se familiarizó por primera vez con la física de la antigua Grecia, principalmente con las obras de Aristóteles, Euclides y Arquímedes. Bajo la influencia de las obras de Arquímedes, Galileo se aficiona a la geometría y la mecánica y abandona la medicina. Deja la Universidad de Pisa y estudia matemáticas en Florencia durante cuatro años. Aquí aparecieron sus primeros trabajos científicos, y en 1589 Galileo recibió la cátedra de matemáticas, primero en Pisa, luego en Padua. En el período de Padua de la vida de Galileo (1592 - 1610) hubo el mayor florecimiento de la actividad científica. En esta época se formularon las leyes de la caída libre de los cuerpos, el principio de la relatividad, se descubrió el isocronismo de las oscilaciones del péndulo, se creó un telescopio y se realizaron una serie de descubrimientos astronómicos sensacionales (el relieve de la Luna, los satélites de Júpiter, la estructura de la Vía Láctea, las fases de Venus, las manchas solares).
En 1611 Galileo fue invitado a Roma. Aquí comenzó una lucha particularmente activa contra la cosmovisión de la iglesia por la aprobación de un nuevo método experimental para estudiar la naturaleza. Galileo propaga el sistema copernicano, antagonizando así a la iglesia (en 1616, una congregación especial de dominicos y jesuitas declaró heréticas las enseñanzas de Copérnico e incluyó su libro en la lista prohibida).
Galileo tuvo que enmascarar sus ideas. En 1632 publicó un libro notable, Diálogo sobre los dos sistemas del mundo, en el que desarrolló ideas materialistas en forma de una discusión entre tres interlocutores. Sin embargo, "Diálogo" fue prohibido por la iglesia, y el autor fue llevado a juicio y durante 9 años fue considerado un "prisionero de la Inquisición".
En 1638, Galileo logró publicar en Holanda el libro "Conversaciones y pruebas matemáticas sobre dos nuevas ramas de la ciencia", que resumía sus muchos años de fructífero trabajo.
En 1637 se quedó ciego, pero continuó un intenso trabajo científico con sus alumnos Viviani y Torricelli. Galileo murió en 1642 y fue enterrado en Florencia en la iglesia de Santa Croce junto a Miguel Ángel.

Galileo rechazó la antigua clasificación griega de los movimientos mecánicos. Primero introdujo los conceptos de movimiento uniforme y acelerado y comenzó el estudio del movimiento mecánico midiendo distancias y tiempos de movimiento. Los experimentos de Galileo con el movimiento uniformemente acelerado de un cuerpo a lo largo de un plano inclinado todavía se repiten en todas las escuelas del mundo.
Galileo prestó especial atención al estudio experimental de la caída libre de los cuerpos. Sus experimentos en la Torre Inclinada de Pisa ganaron fama mundial. Según Viviani, Galileo arrojó desde la torre al mismo tiempo una bola de media libra y una bomba de cien libras. Contrariamente a la opinión de Aristóteles, llegaron a la superficie de la Tierra casi simultáneamente: la bomba solo unos centímetros por delante de la bola. Galileo explicó esta diferencia por la presencia de la resistencia del aire. Esta explicación era entonces fundamentalmente nueva. El caso es que desde la época de la Antigua Grecia se ha establecido la siguiente Idea sobre el mecanismo de los cuerpos en movimiento: al moverse, el cuerpo deja un vacío; la naturaleza tiene miedo al vacío (había un falso principio de miedo al vacío). El aire se precipita hacia el vacío y empuja el cuerpo. Por lo tanto, se creía que el aire no frena, sino que, por el contrario, acelera el cuerpo.
A continuación, Galileo eliminó otro concepto erróneo centenario. Se creía que si el movimiento no es apoyado por ninguna fuerza, entonces debería detenerse, incluso si no hay obstáculos. Galileo formuló por primera vez la ley de la inercia. Argumentó que si una fuerza actúa sobre un cuerpo, entonces el resultado de su acción no depende de si el cuerpo está en reposo o en movimiento. En el caso de caída libre, la fuerza de atracción actúa constantemente sobre el cuerpo, y los resultados de esta acción se suman continuamente, porque según la ley de la inercia, la acción provocada por el tiempo se conserva. Esta representación es la base de su construcción lógica, que condujo a las leyes de la caída libre.
Galileo determinó la aceleración de caída libre con un gran error. En el "Diálogo" afirma que la pelota cayó desde una altura de 60 m en 5 s. Esto corresponde al valor gramo, casi dos veces más pequeño que el verdadero.
Galileo, por supuesto, no pudo determinar con precisión gramo, porque no tenía cronómetro. Un reloj de arena, un reloj de agua o el reloj de péndulo inventado por él no contribuyeron a una lectura precisa del tiempo. La aceleración de la gravedad solo fue determinada con precisión por Huygens en 1660.
Para lograr una mayor precisión de medición, Galileo buscó formas de reducir la tasa de caída. Esto lo llevó a experimentar con un plano inclinado.

Nota metodológica. Hablando de las obras de Galileo, es importante explicar a los estudiantes la esencia del método que utilizó para establecer las leyes de la naturaleza. Primero, realizó una construcción lógica, de la que se desprendieron las leyes de la caída libre. Pero los resultados de la construcción lógica deben ser verificados por la experiencia. Sólo la coincidencia de la teoría con la experiencia conduce a la convicción de la justicia, del derecho. Para hacer esto, necesitas medir. Galileo combinó armoniosamente el poder del pensamiento teórico con el arte experimental. Cómo comprobar las leyes de la caída libre si el movimiento es tan rápido y no existen instrumentos para contar pequeños periodos de tiempo.
Galileo reduce la velocidad de caída utilizando un plano inclinado. Se hizo una ranura en el tablero, forrada con pergamino para reducir la fricción. Una bola de latón pulido fue lanzada por el tobogán. Para medir con precisión el tiempo de movimiento, Galileo ideó lo siguiente. Se hizo un agujero en el fondo de un recipiente grande con agua, a través del cual fluía una corriente delgada. Fue a un pequeño recipiente, que fue pesado preliminarmente. ¡El período de tiempo se midió por el incremento en el peso de la embarcación! Al lanzar una pelota desde la mitad, un cuarto, etc., de la longitud de un plano inclinado, Galileo descubrió que las distancias recorridas estaban relacionadas como los cuadrados del tiempo de movimiento.
La repetición de estos experimentos por parte de Galileo puede servir como tema de trabajo útil en un círculo de física escolar.

En la antigua Grecia, los movimientos mecánicos se clasificaban en naturales y violentos. La caída del cuerpo a la Tierra se consideraba un movimiento natural, una especie de esfuerzo inherente al cuerpo "a su lugar",

Según la idea del gran filósofo griego antiguo Aristóteles (384-322 aC), el cuerpo cae a la Tierra cuanto más rápido, mayor es su masa. Esta idea fue el resultado de la experiencia de la vida primitiva: las observaciones mostraron, por ejemplo, que las manzanas y las hojas de las manzanas caen a diferentes velocidades. El concepto de aceleración en la física griega antigua estaba ausente.

Galileo nació en Pisa en 1564. Su padre era un músico talentoso y un buen maestro. Hasta la edad de 11 años, Galileo asistió a la escuela, luego, según la costumbre de la época, su crianza y educación se llevó a cabo en un monasterio. Aquí conoció las obras de escritores latinos y griegos.

Con el pretexto de una grave enfermedad ocular, su padre logró rescatar a Galileo de los muros del monasterio y darle una buena educación en casa, introducir a músicos, escritores y artistas en la sociedad.

A la edad de 17 años, Galileo ingresó a la Universidad de Pisa, donde estudió medicina. Aquí se familiarizó por primera vez con la física de la antigua Grecia, principalmente con las obras de Aristóteles, Euclides y Arquímedes. Bajo la influencia de las obras de Arquímedes, Galileo se aficiona a la geometría y la mecánica y abandona la medicina. Deja la Universidad de Pisa y estudia matemáticas en Florencia durante cuatro años. Aquí aparecieron sus primeros trabajos científicos, y en 1589 Galileo recibió la cátedra de matemáticas, primero en Pisa, luego en Padua. En el período de Padua de la vida de Galileo (1592-1610) hubo el mayor florecimiento de la actividad científica. En esta época se formularon las leyes de la caída libre de los cuerpos, el principio de la relatividad, se descubrió el isocronismo de las oscilaciones del péndulo, se creó un telescopio y se realizaron una serie de descubrimientos astronómicos sensacionales (el relieve de la Luna, los satélites de Júpiter, la estructura de la Vía Láctea, las fases de Venus, las manchas solares).

En 1611 Galileo fue invitado a Roma. Aquí comenzó una lucha particularmente activa contra la cosmovisión de la iglesia por la aprobación de un nuevo método experimental para estudiar la naturaleza. Galileo propaga el sistema copernicano, antagonizando así a la iglesia (en 1616, una congregación especial de dominicos y jesuitas declaró heréticas las enseñanzas de Copérnico e incluyó su libro en la lista prohibida).

Galileo tuvo que enmascarar sus ideas. En 1632 publicó un libro notable, Diálogo sobre los dos sistemas del mundo, en el que desarrolló ideas materialistas en forma de una discusión entre tres interlocutores. Sin embargo, "Diálogo" fue prohibido por la iglesia, y el autor fue llevado a juicio y durante 9 años fue considerado un "prisionero de la Inquisición".

En 1638, Galileo logró publicar en Holanda el libro "Conversaciones y pruebas matemáticas sobre dos nuevas ramas de la ciencia", que resumía sus muchos años de fructífero trabajo.

En 1637 se quedó ciego, pero continuó un intenso trabajo científico con sus alumnos Viviani y Torricelli. Galileo murió en 1642 y fue enterrado en Florencia en la iglesia de Santa Croce junto a Miguel Ángel.

Galileo rechazó la antigua clasificación griega de los movimientos mecánicos. Primero introdujo los conceptos de movimiento uniforme y acelerado y comenzó el estudio del movimiento mecánico midiendo distancias y tiempos de movimiento. Los experimentos de Galileo con el movimiento uniformemente acelerado de un cuerpo a lo largo de un plano inclinado todavía se repiten en todas las escuelas del mundo.

Galileo prestó especial atención al estudio experimental de la caída libre de los cuerpos. Sus experimentos en la Torre Inclinada de Pisa ganaron fama mundial. Según Viviani, Galileo arrojó una bola de media libra y una bomba de cien libras al mismo tiempo desde la torre. Contrariamente a la opinión. Aristóteles, llegaron a la superficie de la Tierra casi simultáneamente: la bomba estaba por delante de la bola solo unos centímetros. Galileo explicó esta diferencia por la presencia de la resistencia del aire. Esta explicación era entonces fundamentalmente nueva. El caso es que desde la época de la Antigua Grecia se ha establecido la siguiente idea del mecanismo de los cuerpos en movimiento: al moverse, el cuerpo deja un vacío; la naturaleza tiene miedo al vacío (había un falso principio de miedo al vacío). El aire se precipita hacia el vacío y empuja el cuerpo. Por lo tanto, se creía que el aire no frena, sino que, por el contrario, acelera los cuerpos.

A continuación, Galileo eliminó otro concepto erróneo centenario. Se creía que si el movimiento no es apoyado por ninguna fuerza, entonces debería detenerse, incluso si no hay obstáculos. Galileo formuló por primera vez la ley de la inercia. Argumentó que si una fuerza actúa sobre un cuerpo, entonces el resultado de su acción no depende de si el cuerpo está en reposo o en movimiento. En el caso de caída libre, la fuerza de atracción actúa constantemente sobre el cuerpo, y los resultados de esta acción se suman continuamente, porque según la ley de la inercia, la acción provocada por el tiempo se conserva. Esta representación es la base de su construcción lógica, que condujo a las leyes de la caída libre.

Galileo determinó la aceleración de caída libre con un gran error. En el "Diálogo" afirma que la pelota cayó desde una altura de 60 m en 5 s. Esto corresponde a un valor de g que es casi la mitad del valor real.

Galileo, por supuesto, no pudo determinar con precisión g, ya que no tenía cronómetro. Un reloj de arena, un reloj de agua o el reloj de péndulo inventado por él no contribuyeron a una lectura precisa del tiempo. La aceleración de la gravedad solo fue determinada con precisión por Huygens en 1660.

Para lograr una mayor precisión de medición, Galileo buscó formas de reducir la tasa de caída. Esto lo llevó a experimentar con un plano inclinado.

Nota metódica. Hablando de las obras de Galileo, es importante explicar a los estudiantes la esencia del método que utilizó para establecer las leyes de la naturaleza. Primero, realizó una construcción lógica, de la que se desprendieron las leyes de la caída libre. Pero los resultados de la construcción lógica deben ser verificados por la experiencia. Sólo la coincidencia de la teoría con la experiencia conduce a la convicción en la justicia de la ley. Para hacer esto, necesitas medir. Galileo combinó armoniosamente el poder del pensamiento teórico con el arte experimental. ¿Cómo comprobar las leyes de la caída libre, si el movimiento es tan rápido y no hay instrumentos para contar tiempos cortos?

Galileo reduce la velocidad de caída utilizando un plano inclinado. Se hizo una ranura en el tablero, forrada con pergamino para reducir la fricción. Una bola de latón pulido fue lanzada por el tobogán. Para medir con precisión el tiempo de movimiento, Galileo ideó lo siguiente. Se hizo un agujero en el fondo de un recipiente grande con agua, a través del cual fluía una corriente delgada. Fue a un pequeño recipiente, que fue pesado preliminarmente. ¡El intervalo de tiempo se midió por el incremento en el peso de la embarcación! Lanzar una pelota desde un medio, un cuarto, etc. es decir, la longitud del plano inclinado, Galileo descubrió que los caminos recorridos estaban relacionados como los cuadrados del tiempo de movimiento.

La repetición de estos experimentos por parte de Galileo puede servir como tema de trabajo útil en un círculo de física escolar.

De la vida cotidiana sabemos que la gravedad de la tierra hace que los cuerpos, libres de ataduras, caigan a la superficie de la Tierra. Por ejemplo, una carga suspendida en un hilo cuelga inmóvil, y tan pronto como se corta el hilo, comienza a caer verticalmente hacia abajo, aumentando gradualmente su velocidad. Una pelota lanzada verticalmente hacia arriba, bajo la influencia de la gravedad de la Tierra, primero reduce su velocidad, se detiene por un momento y comienza a caer, aumentando gradualmente su velocidad. Una piedra lanzada verticalmente hacia abajo, bajo la influencia de la gravedad, también aumenta gradualmente su velocidad. El cuerpo también puede lanzarse en ángulo con respecto al horizonte u horizontalmente...

Por lo general, los cuerpos caen en el aire, por lo tanto, además de la atracción de la Tierra, también se ven afectados por la resistencia del aire. Y puede ser significativo. Tomemos, por ejemplo, dos hojas de papel idénticas y, habiendo arrugado una de ellas, dejamos caer ambas hojas simultáneamente desde la misma altura. Aunque la gravedad terrestre es la misma para ambas láminas, veremos que la lámina arrugada llega más rápido al suelo. Esto sucede porque la resistencia del aire es menor que para una hoja sin arrugas. La resistencia del aire distorsiona las leyes de la caída de los cuerpos, por lo que para estudiar estas leyes, primero debe estudiar la caída de los cuerpos en ausencia de la resistencia del aire. Esto es posible si la caída de los cuerpos ocurre en el vacío.

Para asegurarse de que, en ausencia de aire, tanto los cuerpos ligeros como los pesados ​​caen por igual, puede utilizar el tubo de Newton. Este es un tubo de paredes gruesas de aproximadamente un metro de largo, uno de cuyos extremos está sellado y el otro está equipado con un grifo. Hay tres cuerpos en el tubo: una bolita, un trozo de esponja de espuma y una pluma ligera. Si el tubo se voltea rápidamente, entonces la bolita caerá más rápido, luego la esponja, y la última en llegar al fondo del tubo es la pluma. Así caen los cuerpos cuando hay aire en el tubo. Ahora bombeemos el aire del tubo con una bomba y, habiendo cerrado la válvula después de bombear, volvamos a dar la vuelta al tubo, veremos que todos los cuerpos caen con la misma velocidad instantánea y llegan al fondo del tubo casi simultáneamente.

La caída de cuerpos en un espacio sin aire bajo la sola influencia de la gravedad se denomina caída libre.

Si la fuerza de la resistencia del aire es insignificante en comparación con la fuerza de la gravedad, entonces el movimiento del cuerpo es muy cercano al libre (por ejemplo, cuando cae una bola pequeña, pesada y lisa).

Dado que la fuerza de gravedad que actúa sobre cada cuerpo cerca de la superficie de la Tierra es constante, un cuerpo en caída libre debe moverse con aceleración constante, es decir, uniformemente acelerado (esto se deriva de la segunda ley de Newton). Esta aceleración se llama aceleración de caída libre y está marcado con una letra. Se dirige verticalmente hacia el centro de la Tierra. El valor de la aceleración gravitacional cerca de la superficie de la Tierra se puede calcular mediante la fórmula
(la fórmula se obtiene de la ley de la gravitación universal), gramo\u003d 9,81 m / s 2.

La aceleración de caída libre, como la gravedad, depende de la altura sobre la superficie de la Tierra (
), de la forma de la Tierra (la Tierra es aplanada en los polos, por lo que el radio polar es menor que el ecuatorial, y la aceleración de caída libre en el polo es mayor que en el ecuador: gramo PAG = 9,832 m/s 2 ,gramo oh = 9,780 m/s 2 ) y de depósitos de rocas terrestres densas. En lugares de depósitos, por ejemplo, mineral de hierro, la densidad de la corteza terrestre es mayor y la aceleración de la caída libre también es mayor. Y donde hay yacimientos de petróleo, gramo menor. Esto es utilizado por los geólogos en la búsqueda de minerales.

Tabla 1. Aceleración de la caída libre a diferentes alturas sobre la Tierra.

Tabla 2. Aceleración de caída libre para algunas ciudades.

Dado que la aceleración de la caída libre cerca de la superficie de la Tierra es la misma, la caída libre de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado. Por lo que se puede describir mediante las siguientes expresiones:
y
. Al mismo tiempo, se tiene en cuenta que al moverse hacia arriba, el vector de velocidad del cuerpo y el vector de aceleración de caída libre están dirigidos en direcciones opuestas, por lo que sus proyecciones tienen signos diferentes. Al moverse hacia abajo, el vector de velocidad del cuerpo y el vector de aceleración de caída libre están dirigidos en la misma dirección, por lo que sus proyecciones tienen los mismos signos.

Si se lanza un cuerpo formando un ángulo con el horizonte u horizontalmente, entonces su movimiento se puede descomponer en dos: uniformemente acelerado verticalmente y uniformemente horizontalmente. Luego, para describir el movimiento del cuerpo, se deben agregar dos ecuaciones más: v X = v 0 X y s X = v 0 X t.

Sustituyendo en la fórmula
en lugar de la masa y el radio de la Tierra, respectivamente, la masa y el radio de algún otro planeta o su satélite, se puede determinar el valor aproximado de la aceleración de caída libre sobre la superficie de cualquiera de estos cuerpos celestes.

Tabla 3 Aceleración de la caída libre en la superficie de algunos

cuerpos celestes (para el ecuador), m/s 2.

Newton, como Galileo, comenzó sus estudios del movimiento mecánico estudiando ley de los cuerpos que caen, pero su tarea ya era algo más fácil. Newton tenía a su disposición una bomba de aire con la que Galileo solo podía soñar.

Galileo realizó sus experimentos lanzando núcleos de hierro desde la Torre Inclinada de Pisa (más detalles:). Newton tomó un tubo de vidrio largo, sellado en un extremo, puso un pequeño trozo de corcho y una inyección en él, y conectó el tubo a una bomba de aire. La bomba ha extraído la mayor parte del aire.

El científico soldó el otro extremo del tubo. Y la bolita con un trozo de corcho quedó en una cámara de aire muy enrarecida. Newton giró el tubo con un extremo hacia arriba, luego con el otro: un trozo de corcho y un disparo cayeron con la misma velocidad. Así fue posible probar que en el vacío caen a la misma velocidad objetos de diferente peso. Ahora estos dispositivos simples - " tubos de newton» - están disponibles en todas las escuelas.

La velocidad de caída es independiente del peso.

La velocidad de caída es independiente del peso. Los objetos que caen no tienen peso, (más :), dijo Galileo. Entonces, concluyó Newton, el peso no es una propiedad fundamental de todos los objetos o sustancias. Cualquier objeto tiene peso solo mientras está acostado o colgado de algo, y cuando cae, pierde peso.

que es el peso

Uno de los predecesores de Newton, el matemático francés René Descartes, argumentó que el peso es la presión que ejercen las cosas sobre el suelo o sobre el soporte sobre el que se encuentran. Newton recordó los experimentos de Galileo con cubos. Mientras el agua se vertía de un balde a otro, su peso total era menor que antes: el agua que caía se movía libremente, nada la detenía, realmente no pesaba nada durante la caída.

Tan pronto como toda el agua estuvo en el balde inferior, se restableció el equilibrio de la balanza. Y esto tampoco sorprendió a Newton. Dado que toda el agua se ha acumulado en el balde inferior, su presión en el fondo debe ser exactamente igual a la suma de las presiones del agua en los dos baldes. El agua parecía haber recuperado su peso.

¿Por qué los cuerpos presionan el soporte?

Pero ¿Por qué los cuerpos presionan el soporte?? Descartes no lo sabía. Tome un peso y cuélguelo de un resorte. El resorte se estirará. Ahora quitemos este peso y agarremos el gancho del resorte con nuestra mano. Podemos, aplicando fuerza, estirar el resorte tanto como el peso lo estiró con su peso. El peso del peso y la fuerza de la mano tienen el mismo efecto sobre el resorte. Esto significa que la razón de la presión de los cuerpos sobre el soporte, su peso, es algún tipo de fuerza. Newton lo definió.

Ley de la gravedad

Es el globo el que atrae el peso y otros cuerpos hacia sí, manteniéndolos cerca de él. Observamos este fenómeno en todas partes y en todas partes y lo llamamos gravitación. Galileo también estudió. Todos los cuerpos, tanto grandes como pequeños, se atraen entre sí, obedeciendo ley de la gravitación universal, descubierto por newton. Así, el peso es la fuerza con la que los objetos atraídos por la Tierra ejercen presión sobre los soportes que los sostienen. El peso es una manifestación de la gravedad universal. Newton pudo llevar a su conclusión lógica la ley de los cuerpos que caen, que fue iniciada por Galileo Galilei.