Galileos skråplan og frie fald

Hvor sande var Galileos påstande i forhold til hans samtid?

Galileo Galilei

Galileo Galilei var en italiensk fysiker, filosof og matematikker. Han spillede en vigtig rolle i forbindelse med den videnskabelige revolution, og betragtes som faderen til den moderne naturvidenskab.

Galileos påstand om inertiens.
I en af sine påstande siger Galileo:  Et legeme beholder sin hastighed i størrelse og retning med mindre "noget" udefra påvirker legemet.
Denne påstand var en variation fra det tidligere synspunkt, som lød: Hvis et legeme bevæger sig, da er det, fordi der er en "kraft", der driver legemet fremad. Hvis der ingen kraft er, går legemet i stå, det mister sin impetus.

I den moderne fysik ved vi, at hvis ikke et legeme påvirkes af en kræft, mens legemet er i bevægelse, vil bevægelsen aldrig stoppe. Hvilket bekræfter Galileos påstand. Som eksempel kan vi forstille os, vi sidder i et tog og kaster en genstand lige op i luften. Genstanden vil lande i hånden igen, når den falder ned, selvom toget har bevæget sig i perioden hvor genstanden har været i luften. Dette er fordi genstanden har bevæget sig med samme hastighed som toget, mens den var i luften, og den har altså ikke mistet sin hastighed fordi den har været upåvirket af kræfter. Hvis på den anden side toget bremser mens genstanden er i luften, vil genstanden fortsætte fremmad upåvirket, mens du vil miste din hastighed.

Denne påstand er senere blevet videreudviklet af Isaac Newton, og er kendt som Newtons første lov.

Det skrå plan og det frie fald

En anden ting Galileo var frontløber for, var forskningen inden for tyngdeaccelerationen.

En anden påstand i Galileos tid var, at et legme der vejer dobbelt så meget som et andet, vil det tunge falde dobbelt så hurtigt. Dette ville Galileo modbevise, for han kunne tænke sig til, at legemer ville falde lige hurtigt, hvis man ikke havde nogen modstandskræfter, som for eksempel luftmodstand.

Galileo opsatte derfor en rampe, som skulle simulerer faldet af genstand. Rampens længde var fem gange så lang som rampens højde. Denne rampe er i dag blevet kendt som det skråplan. Ved simulering af et fald på 1 meter og et skråplan med en bundlængde på 5 meter, ville accelerationen blive en femtedel af tyngdeaccelerationen. Galileo udledte ved sin forsøg en formel der lydder s = ½ g*t² Hvilket i dag er den ligning vi bruger til at beregne vejlængder (s = ½ a*t²).

Galileo fandt med sine forsøg ud af, at boldens acceleration var på 2 meter pr. sekund². Hvis dette ganges med 5, får vi et resultat der lyder på 10 meter pr. sekund².  I forhold til de måleredskaber Galileo havde tilgængelige er dette et ganske imponerende resultat, hvis vi ser på den nuværende brugte værdi for tyngdeaccelerationen som defineres til 9,82 (I Danmark).

Konklusion

Så hvis vi kigger på den viden og de påstande Galileo har indsamlet, har været banebrydende i forhold til den tid han har levet i.