Ֆիզիկայից մենք անցնում ենք ազատ անկամ թեման։ Ազատ անկումը ֆիզիկական մեծությունն է,որն հայտնագործել և ապացուցել է հայտնի գիտնական Գալիլեո Գալիլեյը։ Օրենքը հետևյալն է՝ բոլոր մարմինները վակուումում ընկնում են նույն արագացմամբ,միայն Երկրի ձգողության ազդեցությամբ։ Ինձ շատ հետաքրքրեց այս թեման և ես որոշեցի ուսումնասիրել այն։ Գալիլեո Գալիլեյը նաև հայտնագործություններ ունի,որոնց այսօր կծանոթանանք։

Գալիլեո Գալիլեյ

Գալիլեո Գալիլեյն իտալացի ֆիզիկոս, աստղագետ և փիլիսոփա է: Ծնվել է 1564թ. փետրվարի 15-ին: Իր նվաճումների մեջ մտնում են հեռադիտակի բարելավումները, աստղագիտական դիտողականությունները և այլն։ Առաջին մարդը, ով երկինք նայեց խոշորացնող օպտիկական խողովակով՝ աստղադիտակով, իտալացի նշանավոր գիտնական Գալիլեո Գալիլեյն էր:

1608թ., երբ Գալիլեյն իմացավ, որ Հոլանդիայում դիտակ է ստեղծվել, այն ժամանակների համար խիզախ մի միտք հղացավ՝ այդպիսի դիտակով դիտել գիշերային երկինքը: Գալիլեյն ինքը պատրաստեց գիտության պատմության մեջ առաջին երկու աստղադիտակները: Նրանք դեռևս անկատար էին, փոքրը խոշորացնում էր ընդամենը 3, իսկ մեծը՝ 32 անգամ:

1609թ.աշնանը նա առաջին անգամ աստղադիտակն ուղղեց դեպի լուսին ու պարզորոշ տեսավ նրա մակերևույթի անհարթությունները՝ Լուսնի «լեռներն» ու «հովիտները»: Աստղադիտակով նա տեսավ, որ Վեներա մոլորակը Լուսնի նման փոխում է իր տեսանելի ձևը կամ ինչպես ասում են փուլերը:

Դա կարելի էր բացատրել միայն նրանով, որ Վեներան ոչ թե երկրի, այլ Արեգակի շուրջն է պտտվում, ինչպես և պնդում էր Նիկոլայ Կոպեռնիկոսը: Արեգակի վրա Գալիլեյը նշմարեց մութ բծեր: Դրանց տեղափոխությունից ելնելով՝ գիտնականն ապացուցեց, որ Արեգակը պտտվում է իր առանցքի շուրջը: Գալիլեյի հայտնագործությունները Կոպեռնիկոսի ուսմունքի համոզիչ, փորձի օգնությամբ հիմնավորված ապացույցներ էին:

Համաձայն Գալիլեոյի աշակերտ Վինչենզո Վիվիանիի կողմից գրված Գալիլեոյի կենսագրության՝ Գալիլեոն Պիզայի թեք աշտարակից տարբեր զանգվածների գնդակներ է բաց թողել, որպեսզի ցույց տա, որ նրանց անկման ժամանակը անկախ է նրանց զանգվածներից։ Դա հակասում էր Արիստոտելի ուսմունքին, ըստ որի՝ ծանր մարմինները ավելի արագ են ընկնում ներքև, քան թեթև մարմինները։

Փորձի արդյունքը ցույց տվեց, որ Գալիլեոյի հիպոթեզն էր ճիշտ։ Գնդակները, իրոք, գետնին էին հասել միևնույն ժամանակ (եթե, իհարկե, արհամարհենք օդի դիմադրության պատճառով առաջացած չնչին անկման ժամանակի տարբերությունները)։

Տեսանյութ․

Ազատ անկում

Իտալացի գիտնական Գալիլեո Գալիլեյը, ուսումնասիրելով Պիզա քաղաքում գտնվող թեք աշտարակից ընկնող մարմինների շարժումը, եզրակացրեց,  որ բոլոր մարմինները Երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն արագացմամբ:

 Թվում է, թե առօրյա դիտումները չեն հաստատում այդ օրենքը: Իրոք, սովորական պայմաններում տարբեր մարմիններ տարբեր կերպ են ընկնում: Լազերային սկավառակը, օրինակ, ընկնում է արագ, իսկ տետրի թերթի կտորը՝ դանդաղ և, բացի այդ, բարդ հետագծով (տե՛ս նկար):

  Գալիլեյի օրենքի ճշմարտացիությունն ապացուցելու համար վերցնում են մոտ 1 մ երկարությամբ ապակե խողովակ, որը մի կողմից փակ է, իսկ մյուս կողմից ծորակ ունի, և որի մեջ դրված են կապարե գնդիկ, խցան և փետուր: Սկզբում  խողովակը պահում են ուղղաձիգ դիրքով (տե՛ս նկար), հետո այն արագ շրջում են 180°-ով: Այնուհետև պոմպով օդը հանում են խողովակից և կրկին շրջում այն: Այս անգամ արդեն բոլոր երեք մարմինները ընկնում են միաժամանակ, ինչը և վկայում է, որ բոլոր մարմինները շարժվում են նույն արագացմամբ (տե՛ս նկար): 

Դիցուք մարմինն ազատ անկում է կատարում H բարձրությունից: Որոշենք անկման սկզբից t ժամանակ անց նրա արագությունը, անցած ճանապարհը և գետնից ունեցած բարձրությունը:

Տվյալ դեպքում մարմնի շարժումը դադարի վիճակից հավասարաչափ արագացող է, հետևաբար նրա արագությունը և անցած ճանապարհը կարելի է որոշել հավասարաչափ արագացմամբ շարժվող բանաձևերով՝ v=at, S=at²/2 դրանց մեջ a-ն փոխարինելով g-ով. v=gt, հ=gt²/2

1 փորձ

Առաջին փորձի համար անհրաժեշտ էր երկու կտոր թուղթ,որոնք մենք գցելու ենք որոշակի բարձրությունից։ Ինչպես կարելի է եզրակացնել,սկզբից նրանք ընկան միաժամանակ և դիպչեցին գետնին միաժամանակ։ Բայց,երբ մենք ծալեցինք մի թուղթը և գցեցինք,տեսանք,որ նրանք չընկան միաժամանակ։ Դա պայմանավորված է օդի դիմադրությունից։ Ծալված թղթի վրա ավելի քիչ է օդը դիմադրում,քան ծալվածին։ Ուստի,այս փորձը կապված էր միայն օդի դիմադրությամբ։

2 փորձ

Երկրորդ փորձի համար պետք էր ապակե տարրա,պլաստմասե կափարիչը,խցան,կտրտած թուղթ,մոմ,լուցկի,մետաղադրամ։ Մենք այդ ամենը,բացի մոմից և լուցկիից տեղադրեցինք տարրայի մեջ ,կափարիչով փակեցինք և արագորեն 180 աստիճանով պտտեցինք։ Տեսանք,որ նրանք դիպչեցին հատակին ոչ միաժամանակ։ Սա ապացուցում է Արիստոտելի վարկածը,բայց քանի,որ Գալիլեյի օրենքում նշվում է վակուումային վիճակը,ուստի մենք հաջորդ փորձում հանեցինք թթվածինը տարրայի միջից։ Լուցկիով վառեցինք մոմը և տեղադրեցինք այն կափարիչի վրա մյուս իրերի հետ,այնուհետև մենք փակեցինք տարրայով։ Այրումը քիմիական երևույթ է և կատարվում է միայն ,երբ թթվածին կա։ Տարրայի մեջ մնացել էր օդ,թթվածին,ուստի մոմը շարունակում էր վառվել։ Բայց որոշ ժամանակ անց մենք նկատեցինք,որ մոմը հանգեց,իսկ դա նշանակում էր,որ թթվածին չկա տարրայում,ստեղծվել է վակուումային վիճակ։ Եվ մենք ևս մի քանի անգամ արագորեն պտտեցինք 180 աստիճանով և տեսանք,որ բոլոր իրերը ընկան միաժամանակ։ Սա ապացուցեց Գալիլեո Գալիլեյի օրենքը։ Մենք կարողացանք տնային պայմաններում ստանալ վակուումային վիճակ և կատարել փորձով դրա միջոցով։ Սա ապացուցեց Գալիլեյի օրենքը և հերթական անգամ հակասուցեց Արիստոտելի հիփոթեզին,որն ասում էր,եթե մարմնի զագվածը մեծ է,ապա այն ընկնում է ավելի արագ,ինչքան փոքր է,այդքան ավելի դանդաղ։ Մենք ապացուցեցինք հայտնի Իտալացի գիտնական Գալիլեո Գալիլեյի օրենքը։ Փորձը իրոք շատ հետաքրքիր էր,և սկզբից ես կարծում էի,որ չի ստացվի ինչ-որ բան,բայց ամեն ինչ ստացվեց և մենք ականատես եղանք հետաքրքիր փորձի։

Օրենքը՝ Բոլոր մարմինները վակուումում, միայն Երկրի ձգողության ազդեցությամբ, ընկնում են նույն արագացմամբ:

Տեսանյութ․