Който откри закона за падащите тела. Закон за падащите тела

В древна Гърция механичните движения са били класифицирани на естествени и насилствени. Падането на тялото на Земята се смяташе за естествено движение, някакво присъщо желание на тялото "на мястото си",
Според идеята на най-големия древногръцки философ Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), тялото пада на Земята толкова по-бързо, колкото по-голяма е масата му. Тази идея е резултат от примитивен житейски опит: наблюденията показват например, че ябълките и ябълковите листа падат с различна скорост. Концепцията за ускорение в древногръцката физика отсъства.
За първи път великият италиански учен Галилео Галилей (1564 – 1642) се противопоставя на авторитета на Аристотел, утвърждаван от църквата.

Галилей е роден в Пиза през 1564 г. Баща му е талантлив музикант и добър учител. До 11-годишна възраст Галилей посещава училище, след което, според обичая от онова време, възпитанието и образованието му се провеждат в манастир. Тук той се запознава с произведенията на латински и гръцки писатели.
Под предлог за тежко очно заболяване баща ми успя да го спаси. Галилео от стените на манастира и му дават добро образование у дома, въвеждат музиканти, писатели, художници в обществото.
На 17-годишна възраст Галилей постъпва в университета в Пиза, където учи медицина. Тук той за първи път се запознава с физиката на древна Гърция, предимно с трудовете на Аристотел, Евклид и Архимед. Под влияние на трудовете на Архимед Галилей се увлича по геометрията и механиката и напуска медицината. Той напуска университета в Пиза и учи математика във Флоренция в продължение на четири години. Тук се появяват първите му научни трудове, а през 1589 г. Галилей получава катедрата по математика, първо в Пиза, след това в Падуа. В падуанския период от живота на Галилей (1592 - 1610) се наблюдава най-високият разцвет на дейността на учения. По това време са формулирани законите за свободното падане на телата, принципът на относителността, открит е изохронизмът на трептенията на махалото, създаден е телескоп и са направени редица сензационни астрономически открития (релефът на Луната, спътниците на Юпитер, структурата на Млечния път, фазите на Венера, слънчеви петна).
През 1611 г. Галилей е поканен в Рим. Тук той започва особено активна борба срещу църковния мироглед за утвърждаване на нов експериментален метод за изучаване на природата. Галилео пропагандира системата на Коперник, като по този начин антагонизира църквата (през 1616 г. специална конгрегация от доминиканци и йезуити обявява учението на Коперник за еретично и включва книгата му в списъка на забранените).
Галилей трябваше да маскира идеите си. През 1632 г. той публикува забележителна книга „Диалог за двете системи на света“, в която развива материалистичните идеи под формата на дискусия между трима събеседници. „Диалогът“ обаче е забранен от църквата, а авторът е изправен пред съда и в продължение на 9 години е смятан за „пленник на инквизицията“.
През 1638 г. Галилей успява да публикува в Холандия книгата „Разговори и математически доказателства относно два нови клона на науката“, която обобщава дългогодишната му плодотворна работа.
През 1637 г. той ослепява, но продължава интензивна научна работа със своите ученици Вивиани и Торичели. Галилео умира през 1642 г. и е погребан във Флоренция в църквата Санта Кроче до Микеланджело.

Галилей отхвърля древногръцката класификация на механичните движения. Той пръв въвежда понятията за равномерно и ускорено движение и започва изучаването на механичното движение чрез измерване на разстояния и време на движение. Експериментите на Галилей с равномерно ускорено движение на тяло по наклонена равнина все още се повтарят във всички училища по света.
Галилей обърна специално внимание на експерименталното изследване на свободното падане на телата. Експериментите му върху Наклонената кула в Пиза придобиват световна известност. Според Вивиани Галилей хвърлил от кулата едновременно топка от половин килограм и бомба от 100 килограма. Противно на мнението на Аристотел, те достигат повърхността на Земята почти едновременно: бомбата само на няколко инча пред топката. Галилей обяснява тази разлика с наличието на въздушно съпротивление. Тогава това обяснение беше фундаментално ново. Факт е, че от времето на Древна Гърция е установена следната идея за механизма на движение на телата: когато се движи, тялото оставя празнота; природата се страхува от празнотата (имаше фалшив принцип на страх от празнотата). Въздухът се втурва в празнотата и избутва тялото. Така се смяташе, че въздухът не забавя, а напротив, ускорява тялото.
След това Галилей елиминира друго вековно погрешно схващане. Смятало се е, че ако движението не е подкрепено от никаква сила, то трябва да спре, дори и да няма пречки. Галилей пръв формулира закона за инерцията. Той твърди, че ако върху тялото действа сила, тогава резултатът от нейното действие не зависи от това дали тялото е в покой или се движи. При свободно падане върху тялото постоянно действа силата на привличане, като резултатите от това действие непрекъснато се сумират, тъй като според закона за инерцията действието, предизвикано от времето, се запазва. Това представяне е в основата на неговата логическа конструкция, довела до законите на свободното падане.
Галилей определи ускорението на свободното падане с голяма грешка. В "Диалог" той заявява, че топката е паднала от височина 60 м в рамките на 5 секунди. Това съответства на стойността ж, почти два пъти по-малък от истинския.
Галилей, разбира се, не може да определи точно ж, защото нямаше хронометър. Пясъчен часовник, воден часовник или изобретеният от него часовник с махало не допринасят за точното отчитане на времето. Гравитационното ускорение е определено точно от Хюйгенс през 1660 г.
За да постигне по-голяма точност на измерването, Галилео търси начини да намали скоростта на падане. Това го накарало да експериментира с наклонена равнина.

Методическа бележка.Говорейки за произведенията на Галилей, важно е да се обясни на учениците същността на метода, който той използва при установяването на законите на природата. Първо, той извърши логическа конструкция, от която последваха законите на свободното падане. Но резултатите от логическата конструкция трябва да бъдат проверени от опита. Само съвпадението на теорията с опита води до убеждението в справедливостта, в закона. За да направите това, трябва да измерите. Галилей хармонично съчетава силата на теоретичното мислене с експерименталното изкуство. Как да проверим законите на свободното падане, ако движението е толкова бързо и няма инструменти за отчитане на малки периоди от време.
Галилео намалява скоростта на падане с помощта на наклонена равнина. В дъската беше направен жлеб, облицован с пергамент за намаляване на триенето. Топка от полиран месинг беше пусната по улея. За да измери точно времето на движение, Галилей измисли следното. На дъното на голям съд с вода е направен отвор, през който тече тънка струйка. Тя отиде до малък съд, който беше предварително претеглен. Периодът от време се измерва с увеличаването на теглото на съда! Изстрелвайки топка от половината, четвърт и т.н. от дължината на наклонена равнина, Галилей установи, че изминатите разстояния са свързани като квадрати на времето на движение.
Повторението на тези експерименти от Галилей може да послужи като предмет на полезна работа в училищен кръг по физика.

Нютон, подобно на Галилей, започва своите изследвания на механичното движение с изучаване закон на падащите тела, но задачата му вече беше малко по-лесна. Нютон имаше на разположение въздушна помпа, за която Галилей можеше само да мечтае.

Галилео провежда своите експерименти, като хвърля железни ядра от наклонената кула в Пиза (повече подробности:). Нютон взел дълга стъклена тръба, запечатана в единия край, поставил малко парче корк и изстрел в нея и свързал тръбата с въздушна помпа. Помпата е изпомпала по-голямата част от въздуха.

Ученият запои другия край на тръбата. И пелетата с парче корк остана в много разредено въздушно пространство. Нютон завъртя тръбата с единия край нагоре, после с другия - парче тапа и изстрел паднаха надолу с еднаква скорост. Така беше възможно да се докаже, че в празнотата обекти с различно тегло падат с еднаква скорост. Сега тези прости устройства - " Нютонови тръби» - има във всяко училище.

Скоростта на падане не зависи от теглото

Скоростта на падане не зависи от теглото. Падащите предмети нямат тегло (още:), каза Галилей. И така, заключава Нютон, теглото не е основно свойство на всички предмети или вещества. Всички предмети имат тегло само докато лежат или висят на нещо, а когато паднат, губят тегло.

Какво е тегло

Един от предшествениците на Нютон, френският математик Рене Декарт, твърди, че теглотое натискът, упражняван от нещата върху земята или върху стойката, на която лежат. Нютон си спомня опитите на Галилей с кофи. Докато водата се преливаше от една кофа в друга, общото им тегло беше по-малко от преди - падащата вода се движеше свободно, нищо не я спираше, тя наистина не тежеше нищо по време на падането.

Щом цялата вода беше в долната кофа, балансът на везните се възстанови. И това също не изненада Нютон. Тъй като цялата вода се е събрала в долната кофа, нейното налягане върху дъното трябва да бъде точно равно на сбора от водните налягания в двете кофи. Водата сякаш беше възвърнала теглото си.

Защо телата притискат стойката

Но защо телата притискат стойката? Декарт не е знаел това. Вземете тежест и я окачете на пружина. Пролетта ще се разтегне. Сега нека махнем тази тежест и хванем куката на пружината с ръка. Можем чрез прилагане на сила да разтегнем пружината толкова, колкото тежестта я разтегна с тежестта си. Теглото на тежестта и силата на ръката имат еднакъв ефект върху пружината. Това означава, че причината за натиска на телата върху стойката - тяхното тегло - е някаква сила. Нютон го дефинира.

Закон за гравитацията

Земното кълбо привлича тежестта и други тела към себе си, задържайки ги близо до себе си. Ние наблюдаваме това явление навсякъде и навсякъде и го наричаме гравитация. Галилей също е учил. Всички тела, големи и малки, се привличат едно към друго, подчинявайки се закон на гравитацията, открит от Нютон. И така, теглото е силата, с която обектите, привлечени от Земята, оказват натиск върху опорите, които ги държат. Теглото е проява на универсалната гравитация. Нютон успява да доведе до своя логичен завършек закона за падащите тела, който е иницииран от Галилео Галилей.

От ежедневието знаем, че земната гравитация кара телата, освободени от връзки, да падат на повърхността на Земята. Например, товар, окачен на нишка, виси неподвижно и веднага щом нишката се среже, тя започва да пада вертикално надолу, като постепенно увеличава скоростта си. Топка, хвърлена вертикално нагоре, под въздействието на земната гравитация, първо намалява скоростта си, спира за момент и започва да пада надолу, като постепенно увеличава скоростта си. Камък, хвърлен вертикално надолу, под въздействието на гравитацията, също постепенно увеличава скоростта си. Тялото може да бъде хвърлено и под ъгъл спрямо хоризонта или хоризонтално...

Обикновено телата падат във въздуха, следователно, освен привличането на Земята, те се влияят и от съпротивлението на въздуха. И може да бъде значително. Вземете например два еднакви листа хартия и след като смачкате един от тях, пускаме и двата листа едновременно от една и съща височина. Въпреки че земната гравитация е еднаква и за двата листа, ще видим, че смачканият лист достига земята по-бързо. Това се случва, защото съпротивлението на въздуха за него е по-малко, отколкото за ненамазан лист. Съпротивлението на въздуха изкривява законите на падащите тела, така че за да изучавате тези закони, първо трябва да изучавате падането на телата при липса на съпротивление на въздуха. Това е възможно, ако падането на телата става във вакуум.

За да сте сигурни, че при липса на въздух и леките, и тежките тела падат еднакво, можете да използвате тръбата на Нютон. Това е дебелостенна тръба с дължина около метър, единият край на която е запечатан, а другият е снабден с кран. В тръбата има три тела: пелета, парче дунапренена гъба и леко перце. Ако тръбата се обърне бързо, тогава най-бързо ще падне пелетата, след това гъбата, а последното, което стига до дъното на тръбата, е перото. Така падат телата, когато в тръбата има въздух. Сега изпомпваме въздуха от тръбата с помпа и затваряме вентила след изпомпване, обръщаме отново тръбата, ще видим, че всички тела падат с една и съща моментна скорост и достигат дъното на тръбата почти едновременно.

Падането на тела в безвъздушно пространство само под действието на гравитацията се нарича свободно падане.

Ако силата на съпротивлението на въздуха е незначителна в сравнение със силата на гравитацията, тогава движението на тялото е много близко до свободното (например при падане на малка тежка гладка топка).

Тъй като силата на гравитацията, действаща върху всяко тяло близо до повърхността на Земята, е постоянна, свободно падащото тяло трябва да се движи с постоянно ускорение, т.е. равномерно ускорено (това следва от втория закон на Нютон). Това ускорение се нарича ускорение на свободно падане и е отбелязано с буква. Тя е насочена вертикално надолу към центъра на Земята. Стойността на гравитационното ускорение в близост до повърхността на Земята може да се изчисли по формулата
(формулата се получава от закона за всемирното привличане), ж\u003d 9,81 m / s 2.

Ускорението на свободното падане, подобно на гравитацията, зависи от височината над земната повърхност (
), от формата на Земята (Земята е сплескана на полюсите, така че полярният радиус е по-малък от екваториалния, а ускорението на свободното падане на полюса е по-голямо от това на екватора: ж П =9,832 m/s 2 ,g ъъъ =9,780 m/s 2 ) и от отлагания на плътни земни скали. В местата на находища, например желязна руда, плътността на земната кора е по-голяма и ускорението на свободното падане също е по-голямо. И където има петролни залежи, жпо-малко. Това се използва от геолозите при търсенето на минерали.

Маса 1.Ускоряване на свободното падане на различни височини над Земята.

Таблица 2.Ускоряване на свободното падане за някои градове.

Тъй като ускорението на свободното падане близо до повърхността на Земята е еднакво, свободното падане на телата е равномерно ускорено движение. Така че може да се опише със следните изрази:
и
. В същото време се взема предвид, че при движение нагоре векторът на скоростта на тялото и векторът на ускорението на свободното падане са насочени в противоположни посоки, поради което техните проекции имат различни знаци. При движение надолу векторът на скоростта на тялото и векторът на ускорението на свободното падане са насочени в една и съща посока, така че техните проекции имат еднакви знаци.

Ако едно тяло е хвърлено под ъгъл спрямо хоризонта или хоризонтално, тогава неговото движение може да се разложи на две: равномерно ускорено вертикално и равномерно хоризонтално. След това, за да се опише движението на тялото, трябва да се добавят още две уравнения: v х = v 0 х и с х = v 0 х T.

Заместване във формулата
вместо масата и радиуса на Земята, съответно масата и радиуса на друга планета или неин спътник, може да се определи приблизителната стойност на ускорението на свободното падане на повърхността на някое от тези небесни тела.

Таблица 3Ускоряване на свободното падане по повърхността на някои

небесни тела (за екватора), m / s 2.

В древна Гърция механичните движения са били класифицирани на естествени и насилствени. Падането на тялото на Земята се смяташе за естествено движение, някакъв вид стремеж, присъщ на тялото "на мястото си",

Според идеята на най-големия древногръцки философ Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), тялото пада на Земята толкова по-бързо, колкото по-голяма е масата му. Тази идея е резултат от примитивен житейски опит: наблюденията показват например, че ябълките и ябълковите листа падат с различна скорост. Концепцията за ускорение в древногръцката физика отсъства.

Галилей е роден в Пиза през 1564 г. Баща му е талантлив музикант и добър учител. До 11-годишна възраст Галилей посещава училище, след което, според обичая от онова време, възпитанието и образованието му се провеждат в манастир. Тук той се запознава с произведенията на латински и гръцки писатели.

Под претекст за тежко очно заболяване баща му успява да спаси Галилео от стените на манастира и да му даде добро образование у дома, да въведе в обществото музиканти, писатели и художници.

На 17-годишна възраст Галилей постъпва в университета в Пиза, където учи медицина. Тук той за първи път се запознава с физиката на древна Гърция, предимно с трудовете на Аристотел, Евклид и Архимед. Под влияние на трудовете на Архимед Галилей се увлича по геометрията и механиката и напуска медицината. Той напуска университета в Пиза и учи математика във Флоренция в продължение на четири години. Тук се появяват първите му научни трудове, а през 1589 г. Галилей получава катедрата по математика, първо в Пиза, след това в Падуа. В периода на Падуа от живота на Галилей (1592-1610) се наблюдава най-високият разцвет на дейността на учения. По това време са формулирани законите за свободното падане на телата, принципът на относителността, открит е изохронизмът на трептенията на махалото, създаден е телескоп и са направени редица сензационни астрономически открития (релефът на Луната, спътниците на Юпитер, структурата на Млечния път, фазите на Венера, слънчеви петна).

През 1611 г. Галилей е поканен в Рим. Тук той започва особено активна борба срещу църковния мироглед за утвърждаване на нов експериментален метод за изучаване на природата. Галилео пропагандира системата на Коперник, като по този начин антагонизира църквата (през 1616 г. специална конгрегация от доминиканци и йезуити обявява учението на Коперник за еретично и включва книгата му в списъка на забранените).

Галилей трябваше да маскира идеите си. През 1632 г. той публикува забележителна книга „Диалог за двете системи на света“, в която развива материалистичните идеи под формата на дискусия между трима събеседници. „Диалогът“ обаче е забранен от църквата, а авторът е изправен пред съда и в продължение на 9 години е смятан за „пленник на инквизицията“.

През 1638 г. Галилей успява да публикува в Холандия книгата „Разговори и математически доказателства относно два нови клона на науката“, която обобщава дългогодишната му плодотворна работа.

През 1637 г. той ослепява, но продължава интензивна научна работа със своите ученици Вивиани и Торичели. Галилео умира през 1642 г. и е погребан във Флоренция в църквата Санта Кроче до Микеланджело.

Галилей отхвърля древногръцката класификация на механичните движения. Той пръв въвежда понятията за равномерно и ускорено движение и започва изучаването на механичното движение чрез измерване на разстояния и време на движение. Експериментите на Галилей с равномерно ускорено движение на тяло по наклонена равнина все още се повтарят във всички училища по света.

Галилей обърна специално внимание на експерименталното изследване на свободното падане на телата. Експериментите му върху Наклонената кула в Пиза придобиват световна известност. Според Вивиани Галилей хвърлил от кулата едновременно топка от половин килограм и бомба от 100 килограма. Противно на мнението. Аристотел, те достигнаха повърхността на Земята почти едновременно: бомбата беше пред топката само с няколко инча. Галилей обяснява тази разлика с наличието на въздушно съпротивление. Тогава това обяснение беше фундаментално ново. Факт е, че от времето на Древна Гърция е установена следната идея за механизма за движение на телата: когато се движи, тялото оставя празнота; природата се страхува от празнотата (имаше фалшив принцип на страх от празнотата). Въздухът се втурва в празнотата и избутва тялото. Така се смяташе, че въздухът не забавя, а напротив, ускорява телата.

След това Галилей елиминира друго вековно погрешно схващане. Смятало се е, че ако движението не е подкрепено от никаква сила, то трябва да спре, дори и да няма пречки. Галилей пръв формулира закона за инерцията. Той твърди, че ако върху тялото действа сила, тогава резултатът от нейното действие не зависи от това дали тялото е в покой или се движи. При свободно падане върху тялото постоянно действа силата на привличане, като резултатите от това действие непрекъснато се сумират, тъй като според закона за инерцията действието, предизвикано от времето, се запазва. Това представяне е в основата на неговата логическа конструкция, довела до законите на свободното падане.

Галилей определи ускорението на свободното падане с голяма грешка. В "Диалог" той заявява, че топката е паднала от височина 60 м в рамките на 5 секунди. Това съответства на g стойност, която е почти половината от истинската стойност.

Галилей, разбира се, не можеше точно да определи g, тъй като нямаше хронометър. Пясъчен часовник, воден часовник или изобретеният от него часовник с махало не допринасят за точното отчитане на времето. Гравитационното ускорение е определено точно от Хюйгенс през 1660 г.

За да постигне по-голяма точност на измерването, Галилео търси начини да намали скоростта на падане. Това го накарало да експериментира с наклонена равнина.

Методическа бележка. Говорейки за произведенията на Галилей, важно е да се обясни на учениците същността на метода, който той използва при установяването на законите на природата. Първо, той извърши логическа конструкция, от която последваха законите на свободното падане. Но резултатите от логическата конструкция трябва да бъдат проверени от опита. Само съвпадението на теорията с опита води до убеденост в справедливостта на закона. За да направите това, трябва да измерите. Галилей хармонично съчетава силата на теоретичното мислене с експерименталното изкуство. Как да проверим законите на свободното падане, ако движението е толкова бързо и няма инструменти за отчитане на кратки периоди от време?

Галилео намалява скоростта на падане с помощта на наклонена равнина. В дъската беше направен жлеб, облицован с пергамент за намаляване на триенето. Топка от полиран месинг беше пусната по улея. За да измери точно времето на движение, Галилей измисли следното. На дъното на голям съд с вода е направен отвор, през който тече тънка струйка. Тя отиде до малък съд, който беше предварително претеглен. Интервалът от време се измерва с нарастването на теглото на съда! Пускане на топка от половина, четвърт и т.н. д. дължината на наклонената равнина, Галилей установява, че изминатите пътища са свързани като квадрати на времето на движение.

Повторението на тези експерименти от Галилей може да послужи като предмет на полезна работа в училищен кръг по физика.

ОТКРИВАНЕ НА ЗАКОНИТЕ НА СВОБОДНОТО ПАДАНИЕ

В древна Гърция механичните движения са били класифицирани на естествени и насилствени. Падането на тялото на Земята се смяташе за естествено движение, някакво присъщо желание на тялото "на мястото си",
Според идеята на най-големия древногръцки философ Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), тялото пада на Земята толкова по-бързо, колкото по-голяма е масата му. Тази идея е резултат от примитивен житейски опит: наблюденията показват например, че ябълките и ябълковите листа падат с различна скорост. Концепцията за ускорение в древногръцката физика отсъства.
За първи път великият италиански учен Галилео Галилей (1564 – 1642) се противопоставя на авторитета на Аристотел, утвърждаван от църквата.

Галилей е роден в Пиза през 1564 г. Баща му е талантлив музикант и добър учител. До 11-годишна възраст Галилей посещава училище, след което, според обичая от онова време, възпитанието и образованието му се провеждат в манастир. Тук той се запознава с произведенията на латински и гръцки писатели.
Под предлог за тежко очно заболяване баща ми успя да го спаси. Галилео от стените на манастира и му дават добро образование у дома, въвеждат музиканти, писатели, художници в обществото.
На 17-годишна възраст Галилей постъпва в университета в Пиза, където учи медицина. Тук той за първи път се запознава с физиката на древна Гърция, предимно с трудовете на Аристотел, Евклид и Архимед. Под влияние на трудовете на Архимед Галилей се увлича по геометрията и механиката и напуска медицината. Той напуска университета в Пиза и учи математика във Флоренция в продължение на четири години. Тук се появяват първите му научни трудове, а през 1589 г. Галилей получава катедрата по математика, първо в Пиза, след това в Падуа. В падуанския период от живота на Галилей (1592 - 1610) се наблюдава най-високият разцвет на дейността на учения. По това време са формулирани законите за свободното падане на телата, принципът на относителността, открит е изохронизмът на трептенията на махалото, създаден е телескоп и са направени редица сензационни астрономически открития (релефът на Луната, спътниците на Юпитер, структурата на Млечния път, фазите на Венера, слънчеви петна).
През 1611 г. Галилей е поканен в Рим. Тук той започва особено активна борба срещу църковния мироглед за утвърждаване на нов експериментален метод за изучаване на природата. Галилео пропагандира системата на Коперник, като по този начин антагонизира църквата (през 1616 г. специална конгрегация от доминиканци и йезуити обявява учението на Коперник за еретично и включва книгата му в списъка на забранените).
Галилей трябваше да маскира идеите си. През 1632 г. той публикува забележителна книга „Диалог за двете системи на света“, в която развива материалистичните идеи под формата на дискусия между трима събеседници. „Диалогът“ обаче е забранен от църквата, а авторът е изправен пред съда и в продължение на 9 години е смятан за „пленник на инквизицията“.
През 1638 г. Галилей успява да публикува в Холандия книгата „Разговори и математически доказателства относно два нови клона на науката“, която обобщава дългогодишната му плодотворна работа.
През 1637 г. той ослепява, но продължава интензивна научна работа със своите ученици Вивиани и Торичели. Галилео умира през 1642 г. и е погребан във Флоренция в църквата Санта Кроче до Микеланджело.

Галилей отхвърля древногръцката класификация на механичните движения. Той пръв въвежда понятията за равномерно и ускорено движение и започва изучаването на механичното движение чрез измерване на разстояния и време на движение. Експериментите на Галилей с равномерно ускорено движение на тяло по наклонена равнина все още се повтарят във всички училища по света.
Галилей обърна специално внимание на експерименталното изследване на свободното падане на телата. Експериментите му върху Наклонената кула в Пиза придобиват световна известност. Според Вивиани Галилей хвърлил от кулата едновременно топка от половин килограм и бомба от 100 килограма. Противно на мнението на Аристотел, те достигат повърхността на Земята почти едновременно: бомбата само на няколко инча пред топката. Галилей обяснява тази разлика с наличието на въздушно съпротивление. Тогава това обяснение беше фундаментално ново. Факт е, че от времето на Древна Гърция е установена следната идея за механизма на движение на телата: когато се движи, тялото оставя празнота; природата се страхува от празнотата (имаше фалшив принцип на страх от празнотата). Въздухът се втурва в празнотата и избутва тялото. Така се смяташе, че въздухът не забавя, а напротив, ускорява тялото.
След това Галилей елиминира друго вековно погрешно схващане. Смятало се е, че ако движението не е подкрепено от никаква сила, то трябва да спре, дори и да няма пречки. Галилей пръв формулира закона за инерцията. Той твърди, че ако върху тялото действа сила, тогава резултатът от нейното действие не зависи от това дали тялото е в покой или се движи. При свободно падане върху тялото постоянно действа силата на привличане, като резултатите от това действие непрекъснато се сумират, тъй като според закона за инерцията действието, предизвикано от времето, се запазва. Това представяне е в основата на неговата логическа конструкция, довела до законите на свободното падане.
Галилей определи ускорението на свободното падане с голяма грешка. В "Диалог" той заявява, че топката е паднала от височина 60 м в рамките на 5 секунди. Това съответства на стойността ж, почти два пъти по-малък от истинския.
Галилей, разбира се, не може да определи точно ж, защото нямаше хронометър. Пясъчен часовник, воден часовник или изобретеният от него часовник с махало не допринасят за точното отчитане на времето. Гравитационното ускорение е определено точно от Хюйгенс през 1660 г.
За да постигне по-голяма точност на измерването, Галилео търси начини да намали скоростта на падане. Това го накарало да експериментира с наклонена равнина.

Методическа бележка.Говорейки за произведенията на Галилей, важно е да се обясни на учениците същността на метода, който той използва при установяването на законите на природата. Първо, той извърши логическа конструкция, от която последваха законите на свободното падане. Но резултатите от логическата конструкция трябва да бъдат проверени от опита. Само съвпадението на теорията с опита води до убеждението в справедливостта, в закона. За да направите това, трябва да измерите. Галилей хармонично съчетава силата на теоретичното мислене с експерименталното изкуство. Как да проверим законите на свободното падане, ако движението е толкова бързо и няма инструменти за отчитане на малки периоди от време.
Галилео намалява скоростта на падане с помощта на наклонена равнина. В дъската беше направен жлеб, облицован с пергамент за намаляване на триенето. Топка от полиран месинг беше пусната по улея. За да измери точно времето на движение, Галилей измисли следното. На дъното на голям съд с вода е направен отвор, през който тече тънка струйка. Тя отиде до малък съд, който беше предварително претеглен. Периодът от време се измерва с увеличаването на теглото на съда! Изстрелвайки топка от половината, четвърт и т.н. от дължината на наклонена равнина, Галилей установи, че изминатите разстояния са свързани като квадрати на времето на движение.
Повторението на тези експерименти от Галилей може да послужи като предмет на полезна работа в училищен кръг по физика.