Галилей тәжірибиесі
Адамдырдың айтуынша Галилей Пизан мұнарасының шыңына шығып, сол жерден екі шарды лақтырды. Бірінші екіншісіне қарағанда үлкенірек және аурлау болды. Екеуін лақтырып, Галилей екі дененің шамамен бірдей уақытта құлағанын байқады. Кейін осы экспериментті қайталап, тағы да сол нәтижеге келді. Осылай Галилей барлық денелердің бірдей үдеумен құлап баратынын байқады.
Кейін басқа ғалымдар өз жұмыстарында денелердің теңүдемелі құлап баратынын байқады!
Денелер пішіне, массасына қарамастан бірдей биіктіктен жерге бірдей уақыт аралығында кұлайды. Осыған Жердің гравитациялық күші жауапты , барлық жер бетінде шамамен бірдей болатын. Оның мәнін суретте көре аласыздар. Біз жер бетінен 10км-ге дейін шамамен осындай еркін құлау үдеуі сақталатынын қарастыра аламыз, себебі гравитациялық тартылыс арақашытықпен кемиді, яғни неғұрлым дене алыс орналасса, соғұрлым жер гравитациясы кемиді. Осыған байланысты үлкен арақашықтарда біз g-нің өзгеретінін ескеру керекпіз.
Дене құлап бара жатқанда оның қозғалысын теңүдемелі деп өткен беттегі айтылған формулаларды қолдануға болады. Осындай есептерді қарастырғанда ең маңыздысы ол координаталық оське қатысты шамаларды дұрыстап жазу. Суретте координатаның басы ретінде жердің беті алынып тұр, осыған байланысты дененің бастапқы координатасы h болып алынады. Егер дененің үдеуін оське қатысты жазатын болсақ, онда оны -g деп аламыз, себебі үдеу оське қарама-қарсы бағытталған. Жер бетіне соғылар кезіндегі жылдамдықта минус болады. Осыны ескеріп теңдеуді жазсақ, минустар қысқартылып кәдімгі формуланы аламыз.
Дененің қозғалысын сипаттау үшін теңүедмелі қозғалыс формуласын оське қатысты проекцияларын ескеріп жазамыз. Сонда суреттегі формулаға келеміз. Осы формула арқылы дененің кез келген уақыттағы координатасын табуға болады. Әрине, жерге құлаған кезде дененің координатасы уақыт өтуімен өзгермейді.
Осылай дененің жерге құлайтын уақытын және сол кездегі жылдамдығын табуға болады.
