Главная >> Физика. 10 класс. Базовый уровень. Пурышева

Глава 1. Механические явления

§ 11. Основание классической механики

Опыты Галилея

1. Вы уже знаете, что представления о механическом движении были систематизированы в античности, и учение Аристотеля господствовало в науке на протяжении многих столетий. Итальянский учёный Галилей познакомился с трудами Аристотеля в юности и усомнился в справедливости выводов, сделанных великим философом. Для Аристотеля, как и для других учёных античности, был характерен подход к изучению природы, который можно назвать созерцательным, умозрительным. Галилея это не устраивало: ему требовались факты, доказывающие верность выводов. Получению этих фактов он посвятил всю свою жизнь.

Галилео Галилей (1564—1642) — выдающийся итальянский физик и астроном, основатель современной экспериментальной физики. Сформулировал принцип относительности; исследовал свободное падение тел; установил принцип инерции; открыл закон сложения движений; построил первую зрительную трубу, с помощью которой открыл горы на Луне, пятна на Солнце, спутники Юпитера, доказал, что Млечный Путь состоит из множества звёзд. Астрономические исследования Галилея стали экспериментальным подтверждением учения Коперника. Сконструировал микроскоп, термоскоп, гидростатические весы; предложил применять маятник для измерения времени.

В частности, Галилей изучал свободное падение тел. Он предположил, а затем сумел установить, что падение разных тел с различной скоростью обусловлено сопротивлением воздуха, а не разностью масс падающих тел (как предполагал Аристотель): скорость свободного падения не зависит от массы тела.

Прежде всего, Галилей провёл мысленный эксперимент, доказывающий правильность его предположения «от обратного»: согласно учению Аристотеля, скорости падения трёх одновременно отпущенных совершенно одинаковых камней будут одинаковы (рис. 26, а). Если же отпустить эти камни, предварительно соединив два из них невесомой цепью (рис. 26, б), то на результат это не повлияет: скорости опять-таки будут одинаковы. Но во втором опыте падают не три тела одинаковой массы, а два, причём масса одного из этих тел в 2 раза больше, чем масса второго. Таким образом, противоречие, полученное в ходе мысленного эксперимента, свидетельствовало в пользу предположения Галилея.

Не ограничиваясь мысленными экспериментами, Галилей проводил натурные опыты, сбрасывая шары с некоторого возвышения (согласно легенде, с Пизанской башни). Опыты показали, что независимо от массы одновременно отпущенные с одинаковой высоты шары достигали поверхности земли также одновременно (рис. 27).

Продолжение >>>