Galilei mechanikája idealizált leírást ad a testek Föld felszínéhez közeli mozgásáról, figyelmen kívül hagyva a légellenállást, a Föld felszínének görbületét és a gravitációs gyorsulás magasságtól való függését. Elmélete négy egyszerű axiómán nyugszik, amelyeket Galilei nem mondott ki kifejezetten, de amelyek minden vitában benne vannak. Az első axiómát, amely a mozgás speciális esetére vonatkozik, ma a tehetetlenségi törvénynek vagy Newton első törvényének nevezik. A második axióma a szabadesés törvénye, amelyet Galilei állapított meg. A harmadik axióma a súrlódás nélkül csúszó testek ferde sík mentén történő mozgását, a negyedik axióma pedig a lövedékek mozgását jellemzi. Tekintsük ezeket az axiómákat részletesebben.

1. A vízszintes sík mentén történő szabad mozgás nagyságában és irányában állandó sebességgel történik.

E törvény szerint a vízszintes felületen súrlódás nélkül csúszó test soha nem lassul, nem gyorsul, vagy nem tér el oldalra. Ez az állítás nem a kísérleti megfigyelések közvetlen általánosítása. Ha ez így lenne, akkor a törvény szövege így szólna: „A vízszintes felületen szabadon mozgó test fokozatosan lelassul, és végül megáll.” Ehelyett Galilei törvénye olyan mozgásra utal, amelyet soha nem figyeltek meg, és valószínűleg nem is lehet megfigyelni a valóságban.

Arkhimédész követőjeként Galilei úgy vélte, hogy a fizikai törvények inkább geometriai axiómák (bár ideális háromszögek és körök szintén nem léteznek a természetben), mintsem empirikus általánosítások. De nem egyszerűen figyelmen kívül hagyta a súrlódás és a légellenállás okozta bonyodalmakat, hiszen különben nem tudta volna összevetni elméleti következtetéseit a kísérleti adatokkal, olyan kísérleteket talált ki, amelyek lehetővé tették e hatások jelentéktelenségének igazolását. Például két egyforma méretű, de különböző anyagokból készült labdát ejtett le "150 vagy 200 könyök magasságból... A kísérletek azt mutatják, hogy kis sebességkülönbséggel érik el a Földet, ami meggyőz bennünket arról, hogy mindkét esetben a levegő miatti lassulás kicsi"

Galilei a szabad mozgás törvényét nem valódi kísérletekből, hanem mentális tapasztalatokból kapta. Képzeljen el egy testet, amely súrlódás nélkül csúszik le egy ferde síkon. Nyilvánvalónak tűnik, hogy a test sebességének növekednie kell, függetlenül attól, hogy mekkora a sík dőlésszöge. Hasonlóképpen, a ferde sík mentén felfelé mozgó testnek a sík dőlésszögétől függetlenül le kell lassulnia. A szimmetria megfontolásából azonban az következik, hogy egy ideális vízszintes felület mentén csúszó test sebessége nem csökkenhet és nem is nőhet.

2. Egy szabadon eső test állandó gyorsulással mozog.

Definíció szerint egyenletesen gyorsított mozgásnak nevezzük azt a mozgást, amelyben a test sebessége azonos időtartam alatt azonos mértékben növekszik. Hogyan jutott el Galilei a szabadesés törvényéhez? Munkáinak tanulmányozása arra utal, hogy a törvény kidolgozása során a következő három szakaszon ment keresztül.

A. Galilei azt javasolta, hogy egy kezdetben álló test fokozatosan növelje sebességét a kezdeti v = 0 értékről. Most ez nyilvánvalónak tűnik, de Galilei idejében úgy gondolták, hogy amint a test
A gravitációs erő hatni kezd, azonnal elér egy bizonyos sebességet, és minél nehezebb a test, annál nagyobb, és ez a sebesség változatlan marad az esés végéig. Galilei egy gondolatkísérletet állított elő, amely kimutatta, hogy a nyugalomból lezuhanó test először nagyon lassan mozog, majd zuhanás közben fokozatosan növeli a sebességét.

b. Konkrét törvény megválasztása. Galilei úgy vélte, hogy a zuhanó testek mozgását egyszerű törvénnyel kell leírni, mivel az egyszerűség a természet velejárója. Egy ideig az egyenlő távolságonkénti sebességnövekedés törvénye mellett döntött (idő helyett). Galilei azonban elutasította ezt a törvényt, amikor rájött, hogy ha ez igaz, akkor a kezdetben nyugvó test örökké nyugalomban marad.

V. A törvény ellenőrzése v = gt. Mint már láttuk, e törvény szerint a test által a szabadesés során a nyugalmi állapotból megtett távolság arányos annak az időnek a négyzetével, amely alatt a mozgás megtörtént. Galilei idejében nehéz volt ellenőrizni ezt a következtetést. A pontos órákat még nem találták fel, és Galilei általában a saját impulzusával mérte az időintervallumokat. Ezért a legrövidebb ideig
amit remélhetett, hogy mondjuk 10%-os pontossággal mérhet, legalább 10 s volt. De 10 másodperc alatt egy szabadon zuhanó test majdnem fél kilométert repül. A Galileo megkerülte a méréssel kapcsolatos gyakorlati nehézségeket
nagy távolságok és rövid időintervallumok ferde sík használatával. Kísérleteiben egy kis dőlésszögű ferde síkot használva Galilei ellenőrizni tudta a függőleges beesés során állandó gyorsulás hipotézisét.

Galilei törvényéből következik, hogy a nyugalmi állapotból egy ferde síkban súrlódás nélkül csúszó test végsebessége csak attól függ, hogy a test milyen magasságból kezdett el mozogni, de nem függ a sík dőlésszögétől.

4. Galilei relativitáselmélete és a lövedékek mozgása.

Tekintsük Galileóval együtt a következő gondolatkísérletet. Egy súly leesik a hajó árbocának tetejéről. Hova esik a fedélzeten? Galilei néhány kortársa így válaszolt: „Minden attól függ, hogy a hajó mozog-e vagy nyugalomban van. Ha a hajó nyugalomban van, akkor a rakomány az árboc tövére esik, ha pedig a hajó mozog, akkor az esési pont visszatolódik, vagyis a hajó mozgásával ellentétes irányba.” Ez a válasz teljesen összhangban van a tapasztalatokkal. Galilei azonban bebizonyította, hogy a zuhanó test röppályája csak a légellenállás miatt tér el a függőlegestől. Vákuumban egy test pontosan az alá a pont alá esik, ahonnan elkezdett zuhanni, hacsak a hajó nem halad állandó sebességgel egy állandó irányba. Ez a hipotézis vezette Galileit arra a következtetésre, hogy a parton álló megfigyelő szemszögéből egy egyenletesen mozgó hajó árbocáról leeső test röppályája parabola lenne.

Hol kezdődik a fizika? Legalább az iskolai tanfolyam a mechanikából van. Viszont "Galileo Mechanics" készlet(Science Fun) már jóval azelőtt érdekelni fogja gyermekét, hogy fizikát tanítanának az osztályában. Hiszen a gyakorlat mindig izgalmasabb, mint az elmélet!

Ez a készlet lehetővé teszi a gyermekek számára, hogy vizuális kísérletekkel tanulmányozzák a fizika fő részét, és sok fizikai jelenséget működés közben lássanak: gravitáció, Arkhimédész erő, gyorsulás, egyensúly, rezgések és mások. A kísérletek felkeltik a gyerekek érdeklődését a fizika tanulmányozása iránt, és segítik őket az iskolai tananyag elsajátításában.

Mit tartalmaz a Galileo Mechanics készlet?

Vágott alkatrészek vastag kartonból és hullámkartonból:
1. Előre gyártott munkaterület
2. Lábak a pálya beépítéséhez (2 db)
3. Nagy tű (4 db)
4. Kis tű (2 db)
5. Keskeny keresztléc
6. Széles keresztléc
7. Ereszcsatorna (2 db)
8. Hosszú ereszcsatorna (2 db)
9. Tartó ablak nélkül (2 db)
10. Tartó ablakokkal
11. Torony (keresztrúd)
12. Torony (söprés)
13. dinamométer (zászló)
14. dinamométer (sweep)
15. Állvány a munkaterülethez (2 db)
16. Sínek
17. Kar (seprés)
18. ABC szalag
19. Kis vékony tű (2 db)
20. Kör 2 lyukkal (2 db)
21. Kör központi furattal (6 db)
22. Kör eltolt furattal (2 db)

A készlet további elemei:
23. Kis golyó, 10 mm (4 db)
24. Közepes golyó, 18 mm (3 db)
25. Nagy golyó, 32 mm (1 db)
26. Ping-pong labda (1 db)
27. Gyűrűmágnes 40 mm (2 db)
28. Szalagmágnes (1 db)
29. Horog (8 db)
30. Orsó (1 db)
31. Küvetta (1 db)
32. Fecskendő 10 ml (1 db)
33. Porózus műanyag (1 négyzet)
34. Rugalmas szalag (1 m)
35. Menet (1,5 m)
36. Fogpiszkáló (10 db)
37. Szappanbuborékos üveg
38. Másolópapír (2 lap)
39. Öntapadó papír (1/4 lap)
40. Villogó (1 db)
41. AA elem (3 db)
42. Bekapcsológombok (3 db)
43. Szállás (1 db)
44. Részletes útikönyv

Milyen tudományos szórakozást nyújthat a Galileo Mechanics készlettel?

A használati utasítás segítségével Ön és gyermeke képes lesz elvégezni 60 kísérlet a mechanika különböző ágaiból:

Labda ferde síkon
1. Labdarúgás ferde síkon 1
2. Labdarúgás ferde síkon 2
3. Labdarúgás ferde síkon 3
4. Galilei kísérlete fénygolyókkal
5. Légellenállás.

Hogyan állítsunk össze egy kísérleti elrendezést
6. Golyó a horonyba
7. Víz és homok
8. Víz és jég
9. Nyers és főtt tojás
10. Változás
11. Lefelé...fel

Referenciakeretek. Trajektóriák
12. Pálya
13. Mozgó vonatkoztatási rendszer
14. Ki a pontosabb?
15. Lövedék repülési útvonala

Labdaütközések.
16. Azonos tömegű golyók ütközése bifiláris felfüggesztésen
17. Különböző tömegű golyók ütközése
18. Workshop egy fiatal biliárdjátékos számára
19. Guruló rúgás
20. Húzórúgás
21. Rugalmas és rugalmatlan ütés
22. Labdapattanás vizsgálata rugalmas és rugalmatlan ütés hatására
23. Anyagkeménység meghatározása furatmélységgel

Labdamozgás erőtérben.
24. Labda mozgása mágneses térben
25. Labda mozgása mágneses térben különböző sebességgel
26. Labdamozgás taszító mezőben
27. A potenciális akadály fogalma
28. Labdamozgás potenciálkútban

Erő. Erőmérséklet.
29. Dinamométer
30. Testtömeg mérés
31. Archimedes ereje
32. A mágneses vonzás erejének mérése
33. Csúszósúrlódási erő mérése

Egyszerű mechanizmusok. Egyensúlyi.
34. Ferde sík
35. Gerenda, merevítő
36. A tőkeáttétel szabálya
37. Alakváltozások hajlítás, feszítés, összenyomás és csavarás során
38. Egyenleg. Súlypont
39. Mikor fog ledőlni a pisai ferde torony?

Oszcillációk
40. Matematikai inga
41. Foucault-ingamodell
42. Rezonancia. Energiaátvitel egyik ingáról a másikra
43. Rugalmas rezgések
44. Viszkózus súrlódás. Csillapítás. Lengéscsillapító
45. Torziós mérleg. Elektrosztatikus és mágneses erők mérése
46. ​​Torziós rezgések. Viszkozitás
47. Gyűrűforgatás
48. Nagyapa játéka (kényszerített torziós rezgések)
49. A Föld modellje
50. Maxwell-inga

Forgás
51. Felső
52. Optikai trükkök
53. A tekercs paradoxona
54. Tudós tégely
55. Tornádó az otthonodban
56. Felületi feszültség

Kép készítése többszörös vaku módszerrel. Stroboszkóp.
57. Matematikai inga stroboszkópos képének megfigyelése
58. Forgó lemezjátszó stroboszkópos képe
59. Vízsugár stroboszkópos képe
60. Hullámok megfigyelése a víz felszínén

Sok sikert kívánunk! Végezze el saját kísérleteit a készlettel, és tegyen új felfedezéseket a Galileo mechanikában!

Ezt a terméket is keresték: tudományos szórakoztató kutatási készlet

Amikor a gyerekeket elkezdik megismertetni a természettudományokkal, nehezen érthető információkkal, szabályokkal és törvényekkel bombázzák őket. Annak érdekében, hogy jobban megjegyezhetőek és asszimilálódjanak, fontos először világos és hozzáférhető alapgondolatokat adni a témáról. A biológia tanulmányozása előtt érdemes világosan bemutatni, hogyan épülnek fel az állati és az emberi sejtek, a fizika tanulmányozása közben pedig megnézni, hogyan működnek a gyakorlatban a mechanika törvényei.

Ha kellő időben világosan elmagyarázza a gyermeknek Newton és Galilei törvényeinek működési elvét, a fizika összes többi, bonyolultabb része előkészített talajra esik, és jobban asszimilálódik. Még ha néhány téma nehéz és nem is teljesen világos, biztosan nem fordul elő olyan helyzet, amikor egy diák ül az órán és nem ért semmit. A klasszikus mechanika törvényeinek ismerete segít megtalálni a megfelelő algoritmust a probléma megoldásához még a mechanikától távol eső területen is.

A „Galileo Mechanics” készlet világosan megmutatja nekünk a mechanika alapjait – a fizika egyik ágát. Miért folyik a víz? Hogyan lehet egyensúlyt tartani és mérni az erőt? Miért lehet megjósolni egy labda pattogását a biliárdasztalon? Ezekre és más kérdésekre válaszolhat gyermeke számára a Galileo Mechanics készlet segítségével. A gyermek megérti az őt körülvevő világot, a fizikai jelenségek természetét, és érdeklődni fog a tudomány iránt. A kíváncsi elme a harmonikus személyiség kialakulásának fő feltétele.

A készlet tartalma:

A Scientific Entertainment cég Galileo Mechanics készlete a következőket tartalmazza:

1. Munkaterület 1 db. Vágás, karton.
2. Láb 2 db. Vágás, karton.
3. Nagy tű 4 db. Vágás, karton.
4. Kis tű 2 db. Vágás, karton.
5. Keskeny keresztléc 1 db. Vágás, karton.
6. Széles keresztléc 1 db. Vágás, karton.
7. Ereszcsatorna 2 db. Vágás, hullámkarton.
8. Hosszú ereszcsatorna 2 db. Vágás, hullámkarton.
9. Tartó ablak nélkül 2 db. Vágás, karton.
10. Tartó ablakokkal 1 db. Vágás, karton.
11. Torony keresztrúd 1 db. Vágás, karton.
12. Toronyszkennelés 1 db. Vágás, hullámkarton.
13. dinamométer zászló 1 db. Vágás, karton.
14. dinamométer dörzsár 1 db. Vágás, hullámkarton.
15. Állvány munkaterülethez 2 db. Vágás, karton.
16. Sínek 1 db. Vágás, hullámkarton.
17. Dörzsár kar 1 db. Vágás, hullámkarton.
18. ABC szalag 1 db. Vágás, hullámkarton.
19. Kis vékony tű 2 db. Vágás, hullámkarton.
20. Kör 2 lyukkal 2 db. Vágás, hullámkarton.
21. Kör központi furattal 6 db. Vágás, hullámkarton.
22. Kör eltolt furattal 2 db. Vágás, hullámkarton.
23. Kis golyó 10 mm 4 db.
24. Közepes golyó 18 mm 3 db.
25. Nagy golyó 32 mm 1 db.
26. Ping pong labda 1 db.
27. Nagy gyűrűs mágnes 40 mm 2 db.
28. Szalagmágnes 1 db.
29. Horog 8 db.
30. Orsó 1 db.
31. Küvetta 1 db.
32. Fecskendő 10 ml 1 db.
33. Porózus műanyag (négyzet) 1 db.
34. Rugalmas gombolyag 1m
35. Menetgombolyag 1,5m
36. Fogpiszkáló 10 db.
37. Szappanbuborékos üveg 1 db.
38. Másolópapír 2 lap
39. Öntapadós papír 1/4 lap
40. Stroboszkóp 1 db.
41. AA elem 3 db.
42. Bekapcsoló gombok 3 db.
43. Lodder 1 db.
44. Doboz 1 db.

A Galileo mechanikája 60 érdekes kísérlet a mechanika különböző ágaiból:

Labda ferde síkon

• Labda ferde síkon 1
• Labda ferde síkon 2
• Labda ferde síkon 3
• Galilei kísérlete fénygolyókkal
• Szélnyomásnak kitett felület.

Hogyan állítsunk össze egy kísérleti elrendezést

• Golyó a horonyba
• Víz és homok
• Víz és jég
• Nyers és főtt tojás
• Változó
• Lefelé...fel

Referenciakeretek. Trajektóriák

• Röppálya
• Mozgó referenciakeret
• Ki a pontosabb?
• A lövedék repülési útvonala

Labdaütközések.

• Azonos tömegű golyók ütközése bifiláris felfüggesztésen
• Különböző tömegű golyók ütközése
• Workshop egy fiatal biliárdjátékos számára
• Gördülő rúgás
• Húzás rúgás
• Rugalmas és rugalmatlan ütés
• Labdapattanás vizsgálata rugalmas és rugalmatlan ütés hatására
• Anyagkeménység meghatározása furatmélységgel

Labdamozgás erőtérben.

• A labda mozgása mágneses térben
• A labda mozgása mágneses térben különböző sebességgel
• Labdamozgás taszító mezőben
• Potenciális akadály fogalma
• Labdamozgás potenciálkútban

Erő. Erőmérséklet.

• dinamométer
• Testtömeg mérés
• Arkhimédész ereje
• A mágneses vonzás erejének mérése
• Csúszósúrlódási erő mérése

Egyszerű mechanizmusok. Egyensúlyi.

• Ferde sík
• Gerenda, merevítő
• Tőkeáttételi szabály
• Hajlítás, feszítés, összenyomás és csavarás miatti alakváltozások
• Egyensúlyi. Súlypont
• Mikor dől le a pisai ferde torony?

Oszcillációk

• Matek inga
• Foucault ingamodell
• Rezonancia. Energiaátvitel egyik ingáról a másikra
• Rugalmas rezgések
• Viszkózus súrlódás. Csillapítás. Lengéscsillapító
• Torziós mérlegek. Elektrosztatikus és mágneses erők mérése
• Torziós rezgések. Viszkozitás
• Forgassa el a gyűrűt
• Nagyapa játéka (kényszerített torziós rezgések)
• Föld modell
• Maxwell inga

Forgás

• Top
• Optikai trükkök
• A tekercs paradoxona
• Tudós bank
• Tornado az otthonodban
• Felületi feszültség

Kép készítése többszörös vaku módszerrel. Stroboszkóp.

• Matematikai inga stroboszkópos képének megfigyelése
• Stroboszkópos kép egy forgó szélkerékről
• Egy vízsugár stroboszkópos képe
• Hullámok megfigyelése a víz felszínén

Csomagolás - kartondoboz, 320x410x60 mm.

Amikor természettudományt tanítanak a gyerekeknek, nagyon fontos, hogy általános megértést adjunk nekik a tanított tárgyról. Ennek alapját a tudomány alapismereteinek helyes és szabad tanulmányozása adja, azon törvényszerűségek és tények, amelyekre minden további következtetés és konstrukció alapul. A biológia számára ilyen alap talán a sejtelmélet. A kémia számára - posztulátumok az anyagok szerkezetéről az atomokból és molekulákból, a kémiai elem fogalmáról. A fizika számára a modern értelemben vett tudomány alapja a klasszikus mechanika.

Ha egy diák képes volt elsajátítani és megérteni a klasszikus mechanikát, Newton törvényeit és Galilei relativitáselvét, akkor valószínűleg könnyen elsajátítja az iskolai fizika tanterv többi részét. Miután megkapta az ilyen alapot, egy gyermek valószínűleg nem találkozik olyan helyzettel a fizika tanulmányozása során, amikor egyáltalán nem ért semmit, és nincs is mihez ragaszkodnia. Az alapismeretek megmondják, hol keresse a helyes választ, még a mechanikától távol álló tudományágakban is.

A tudomány iránti érdeklődés felkeltésére a tanárok már régóta kidolgoztak egy csodálatos módszert – kísérleteket mutatnak be, és lehetőséget adnak a gyerekeknek, hogy saját maguk is kísérletezzenek. Egy szórakoztató élmény megfigyelésével és annak megértésével a gyermek sokkal jobban emlékszik és megérti a tananyagot. A kísérletek egyértelműsége lehetővé teszi, hogy megtanuljuk, hogyan lehet előrejelzéseket készíteni elméleti és gyakorlati elmélkedésekben. A kész kísérleti készletek lehetővé teszik a gyermekek számára, hogy az iskolai tantervtől és az óraidőtől függetlenül minden kísérletet önállóan, megfelelő időpontban és annyi alkalommal végezzenek, ahányszor a gyermek érdekli. Sok gyermek természettudományos készleteken keresztül tanulja meg a természettudományokat, mielőtt elkezdené a természettudományok tanulását az iskolában. Ezért fontos, hogy a kísérleti készlet megértse a vizsgált tudomány alapjait.

A biológia területén a Leeuwenhoek World készlet lehetővé teszi, hogy megnézze a sejteket, megismételje Robert Hooke és Antonio van Leeuwenhoek kísérleteit, meglátja a sejtelmélet alapjait, és ne csak az elméjével értse meg. Kémiai készletek A Young Chemist megismerteti a gyerekekkel a különböző kémiai anyagokat, és lehetővé teszi számukra, hogy megértsék az egymással való kölcsönhatás alapjait, hogy a kémiai reakciókat működés közben lássák, nem pedig papíron, képletek formájában. De a fizikához egy ilyen készlet nem elég. A meglévő Young Physicist készlet kiváló azoknak a gyerekeknek, akik már ismerik a fizika alapjait, érdeklődnek iránta, és szeretnének többet tanulni és önállóan kísérletezni. Ez a készlet kiválóan lefedi az elektromos és mágneses kölcsönhatásokat, az optikát és egyebeket. De a klasszikus mechanikával nem foglalkoznak jobban a kísérletek, mint más szakaszokkal, mivel könnyű szakasznak tekintik.

Ha tehát gyermeke még csak most ismerkedik a fizikával, a legelejét ragadja meg, és hosszú évekre megalapozza, legalább az érettségiig, a Galileo Mechanics 60 szórakoztató fizikakísérletre alkalmas készlete jobban megfelel neki. Ez a készlet teljes egészében a klasszikus mechanika törvényeinek tanulmányozására szolgál. A készlet Galileo Galilei nevéhez fűződik, mivel őt tartják a kísérleti tudomány megalapítójának. Bár Galileo Galilei nem az első kísérletező a történelemben, a fizikai kísérleteket vizuálisan, találékonyan és leleplezővé tette, és azt is bebizonyította, hogy a tudomány már nem nélkülözheti posztulátumainak kísérleti bizonyítását.

A Galileo Mechanics készlet utasításaiban leírt kísérletek némelyike ​​teljesen megismétli azokat a kísérleteket, amelyeket Galileo végzett - ezek kísérletek leeső labdákkal és golyókkal ferde síkon, kísérletek ingával. Egyes kísérleteket rövid történeti kirándulások kísérik arról, hogy kik és milyen körülmények között végezték el először.

A Galileo Mechanics készletben több vastag kartonlapot talál, kivágott részekkel a kísérleti installációk összeállításához: ezek tornyok, vályúk, ferde síkok és egyéb kísérleti eszközök. A készlet tartalmaz még több különböző súlyú golyót, gombokat, mágneseket, többszínű karton karikákat, kampókat, orsót, küvettát, fecskendőt, gumiszalagot, cérnát, porózus műanyag darabot, fogpiszkálót, szénpapírt és ön- öntapadó papír, egy üveg szappanbuborék, igazi villogó és elemek. A teljes készlet pótolhatatlan részét képezik a részletes, illusztrált utasítások, amelyek 60 fizikai kísérletet írnak le gyermekek számára.

Az útmutatóban szereplő kísérletek fejezetekbe vannak csoportosítva a vizsgált szakasztól és a kísérlet végrehajtásának módszereitől függően. Különböző fejezetek írnak le kísérleteket gördülő labdákkal, kísérleteket különböző vonatkoztatási rendszerekkel és testek röppályájának rögzítésével, golyók ütközésével, mágnesekkel, dinamométerrel és erőméréssel, egyensúlyozással, oszcillációval, forgással, valamint kísérleteket ezek segítségével. villogó fény a változások megfigyelésére.
Bár minden felnőtt tanult egyszer klasszikus mechanikát az iskolai fizikaórákon, sok kísérlet érdekes lesz a felnőttek számára is. Mert a tankönyvekből származó száraz tudás gyorsan feledésbe merül, és az intuíció gyakran rossz döntést mond.

Vegyünk például egy standard problémát. Két különböző tömegű golyó van, könnyű és nehéz. Mindkét golyót egyszerre engedjük el azonos magasságból. Melyik labda esik le először a földre - nehéz vagy könnyű (a légellenállást el lehet hanyagolni)? Sokan intuitív módon azt gondolják, hogy egy nehéz labda gyorsabban repül és korábban esik le. Valójában ez nem így van, a szabadesés gyorsulása minden testnél azonos. A Galileo Mechanics kísérleti készlettel egyértelműen olyan kísérleteket végezhet, amelyek igazolják ezt a posztulátumot. Miután több különböző kísérletet hajtott végre, különböző labdákkal és különböző körülmények között, nem valószínű, hogy gyermeke valaha is helytelenül válaszolna erre a kérdésre.

A lengyelországi Krakkó városában van egy Stanislaw Lemről elnevezett kert - ez egyfajta szabadtéri fizikai laboratórium. Közvetlenül a kertben találhatóak kísérleti installációk, amelyek segítségével bárki kísérletezhet ütköző labdákkal, forgó színes korongokkal vagy lengő ingákkal. A Galileo Mechanics Kit segítségével mindezeket a kísérleteket, és még sok mást is elvégezhet saját otthonában. Ha pedig Krakkóban találja magát, nagyobb léptékben élvezheti a megszokott kísérletet.
A Mechanics of Galileo készlet egyike azoknak a tudományos szórakoztatásoknak, amelyek valódi oktatási előnyökkel járnak. Ezzel a készlettel a fizika szórakoztató és érthető lesz minden diák számára.

Példa egy kísérletre a Galileo Mechanics készlettel:

Mikor dől le a pisai ferde torony?

Természetesen reméljük, hogy ez nem fog megtörténni, de ezt a kérdést a fenntarthatóság szemszögéből fogjuk vizsgálni. Állítsunk össze tornyot egy karton kivágásból, az ábra szerint.

Rögzítsen egy szálat egy kis golyóval a válaszfal közepén úgy, hogy a golyó a kör felett helyezkedjen el. Helyezze a szerkezetet függőlegesen, és kissé döntse oldalra. Látni fogja, hogy visszatér eredeti helyzetébe. Most térjen el többet, még jobban, és végre látni fogja, hogy a szerkezet leesik. Milyen nagyságrendű eltérésnél válik elkerülhetetlenné az esés? Észrevetted? Kiderül, hogy ha a súlypont túllép a támasztóterületen, a szerkezet leesik. Itt a válasz a kísérlet címében feltett kérdésre. Esetünkben a szerkezet súlypontja gyakorlatilag egybeesik a labda középpontjával, mivel a kartonlapok nagyon könnyűek.

Mit tehetsz a nem kívánt esés megelőzése érdekében? Először is növelje meg a támasztófelületet - ha az oldalára helyezi a szerkezetet, szinte lehetetlen lesz felborítani. Másodszor, a súlypontot a lehető legalacsonyabbra tolhatja - ehhez elegendő valamilyen nehéz tárgyat, például mágnest helyezni a szerkezet aljára. Van egy harmadik lehetőség is - a szerkezetet az asztalhoz ragasztani, és egy masszívabb és stabilabb szerkezet részévé tenni.

Galileo: a „földi dinamika” koncepcióinak és elveinek kidolgozása.

Galileo Galilei nagy érdeme a klasszikus mechanika kialakításában és egy új világnézet kialakításában volt. Galilei ugyanabban az évben (1564) született, amikor Michelangelo és Shakespeare megszületett.

Galilei a reneszánsztól az újkorig tartó átmeneti korszak kiemelkedő személyisége. Még mindig sok olyan dolog van, ami közelebb viszi a múltjához. Így nem döntött a világ végtelenségének kérdésében; nem ismerte el Kepler törvényeit; még nem sejti, hogy a testek „lapos” homogén térben mozognak kölcsönhatásaik, stb. miatt. Ugyanakkor teljes mértékben a jövőre koncentrál – megnyitja az utat a matematikai természettudomány felé. Biztos volt benne, hogy „a természet törvényei a matematika nyelvén vannak megírva”; eleme a mentális kinematikai és dinamikai kísérletek, logikai konstrukciók; Munkásságának fő pátosza a természeti törvények racionális megértésének lehetősége. Kreativitásának értelmét a heliocentrizmus fizikai igazolásában és Kopernikusz tanításában látja. A Galileo lefekteti a kísérleti természettudomány alapjait, megmutatva, hogy a természettudomány megköveteli a tapasztalatból tudományos általánosítások képességét, a kísérlet pedig a tudományos ismeretek legfontosabb módszere.

Galilei még hallgatóként (a Pisai Egyetemen) nagy tudományos és gyakorlati jelentőségű felfedezést tett - felfedezte az ingarezgés izotrópia törvényét, amely azonnal alkalmazásra talált az orvostudományban, a csillagászatban, a földrajzban és az alkalmazott mechanikában. Továbbfejlesztette az 1608-ban feltalált céltávcsövet, és 30-szoros zoommal rendelkező teleszkóppal alakította.

amelyek segítségével számos kiemelkedő csillagászati ​​felfedezést tett: a Jupiter, a Szaturnusz műholdait, a Vénusz fázisait, a napfoltokat, annak felfedezését, hogy a Tejút végtelen számú csillag halmaza stb.

Felfedezéseinek elismeréséért Galileinak meg kellett küzdenie az egyházi ortodoxia ellen: tevékenysége az ellenreformáció, a katolikus reakció megerősödésének légkörében zajlott. Ez a történelem tragikus időszaka volt a természettudomány számára. Az ész szuverenitásáról szólt az igazság keresésében. 1616-ban Kopernikusz tanításait betiltották, és könyve bekerült az Inkvizíció „Tiltott Könyvek Indexébe”. Az Index megjelenése után megkezdődött az olasz tudomány alkonya, tudományos körökben komor csend honolt.

Az egyház kétszer is pert indított Galilei ellen. Az 1616-os első tárgyalás után Galilei kénytelen volt átállni a kopernikuszizmusért folytatott „illegális harc” módszereire. De továbbra is tanulmányozta a testek mozgásának törvényeit az erők hatására földi körülmények között. E tanulmányok főbb eredményeit a „Párbeszéd a világ két rendszeréről” című könyvében vázolta fel, amelyet 1632-ben Firenzében adtak ki.

Galilei könyve minden ország tudományos köreiben örömet keltett, és felháborodást váltott ki az egyháziak körében. A jezsuiták azonnal hadjáratba kezdtek Galilei ellen, ami 1633-ban egy második inkvizícióhoz vezetett. Az inkvizíció nemcsak azzal fenyegette Galileit, hogy eretnekként ítéli el, hanem minden kéziratát és könyvét is megsemmisíti. Követelték, hogy ismerje el Kopernikusz tanításainak hamisságát. Galilei kénytelen volt engedni. A legsúlyosabb erkölcsi kínzás, hihetetlen megaláztatás árán azok előtt, akiket műveiben oly szenvedélyesen rótt, Galilei megvásárolta a lehetőséget, hogy befejezze munkáját.

Egy legenda szerint 1633. június 22-én a Szent Mária-templomban Galilei a hivatalos lemondás szövegének elolvasása után kimondta az „Eppur si muove!” mondatot. (És mégis mozog!) Ez a legenda sok művészt, írót és költőt ihletett meg. Valójában ez a kifejezés sem ezen a napon, sem később nem hangzott el. De ennek ellenére ez a kimondatlan kifejezés Galilei életének és munkásságának valódi értelmét fejezi ki az ítélet után. A tárgyalást követő években a Galileo folytatta a racionális dinamika fejlesztését.

Galileo történelmi hozzájárulása a mechanikához a következő:

Különbséget tett az egyenletes és egyenetlen, gyorsított mozgás fogalma között;

Megfogalmazta a gyorsulás (sebességváltozás mértéke) fogalmát;

Megmutatta, hogy a mozgó testre ható erő hatásának eredménye nem a sebesség, hanem a gyorsulás;

Levezetett egy képletet, amely összeköti a gyorsulást, az utat és az időt: S = 1/2 at2; X

Megfogalmazta a tehetetlenség elvét (ha a testre nem hat erő, akkor a test vagy nyugalomban van, vagy lineárisan egyenletes mozgásban van);

Kidolgozta az inerciarendszer fogalmát;

Megfogalmazta a mozgás relativitás elvét (minden rendszer, amely egymáshoz képest egyenes vonalúan és egyenletesen mozog (azaz inerciarendszer) egyenlő a mechanikai folyamatok leírásával kapcsolatban);

Felfedezte az erők működésének függetlenségének törvényét (a szuperpozíció elvét).

Ezen törvények alapján lehetővé vált a legegyszerűbb dinamikai problémák megoldása. Így X. Huygens megoldásokat talált a rugalmas golyók becsapódásával, a fizikai inga lengéseivel kapcsolatos problémákra, és talált egy kifejezést a centrifugális erő meghatározására. Galilei kutatásai szilárd alapot teremtettek a dinamika és a klasszikus természettudomány módszertana számára. A további kutatások csak elmélyítették és megerősítették ezt az alapot. Galileit joggal nevezik „a modern természettudomány atyjának”.