گالیله با آزمایش‌های روی سطح شیب‌دار مفهوم شتاب را به وجود آورد. موضوع مورد علاقه‌ی او اجسام افتان بود و، چون وسیله‌ی سنجش مناسبی برای زمان نداشت، عملاً از سطح‌های شیب‌دار استفاده کرد تا حرکت شتاب‌دار را کُند و آن را با دقت بیشتری بررسی کند.
گالیله دریافت اندازه‌ی سرعت گویی که روی سطح شیب‌دار پایین می‌غلتد در ثانیه‌های متوالی به یک اندازه افزایش می‌یابد؛ یعنی، غلتش با شتابِ بدون تغییر صورت می‌گیرد. مثلاً، شاید معلوم شود اندازه‌ی سرعت گوی غلتان روی سطحی با زاویه‌ی شیب معین به ازای هر ثانیه غلتیدن 2 متر در ثانیه زیاد می‌شود. این افزایش سرعت در ثانیه شتاب آن است. سرعت لحظه‌ای آن در این بازه‌های 1 ثانیه‌ای عبارت است از: 0، 2، 4، 6، 8، 10 متر در ثانیه و به همین ترتیب تا آخر. می‌توان دید که اندازه‌ی سرعت لحظه‌ای یا سرعت گوی در هر زمان پس از رها شدن از حال سکون صرفاً برابر شتاب آن ضرب در زمان است.
زمان × شتاب = سرعت حاصل
اگر شتاب گوی را در این رابطه بگذاریم (مربع 2 متر بر ثانیه) می‌بینیم که در پایان 1 ثانیه، گوی با سرعت 2 متر در ثانیه؛ در پایان 2 ثانیه با سرعت 4 متر در ثانیه، و در پایان 10 ثانیه، با سرعت 20 متر در ثانیه و ... حرکت می‌کند. اندازه‌ی سرعت یا سرعت لحظه‌ای گوی در هر زمان معین پس از رها شدن از حال سکون صرفاً برابر حاصل ضرب شتاب در ثانیه‌هایی است که گوی شتاب گرفته است.
گالیله برای سطح‌های با شیب بیشتر شتاب‌های بیشتری به دست آورد. گوی وقتی بیشترین شتاب را به دست می‌آورد که سطح به صورت عمودی قرار بگیرد. در این صورت شتاب جسم با جسم در حال سقوط آزاد برابر می‌شود (شکل روبرو). گالیله کشف کرد، بدون توجه به وزن یا اندازه‌ی جسم، اگر مقاومت هوا آن قدر کم باشد که بتوان آن را نادیده گرفت، تمام اجسام با شتاب بدون تغییر یکسانی سقوط می‌کنند.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!