ตั้ง "กลศาสตร์ของกาลิเลโอ" (60 การทดลอง) ชุดความบันเทิงวิทยาศาสตร์ "กลศาสตร์กาลิเลโอ" (нр00005) กลศาสตร์กาลิเลโอ 60 การทดลองสนุกสนาน

ชุดกลไกของกาลิเลโอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงพื้นฐานของกลศาสตร์ - หนึ่งในสาขาฟิสิกส์ ทำไมน้ำถึงไหล? จะสมดุลและวัดความแรงได้อย่างไร? เหตุใดจึงเป็นไปได้ที่จะทำนายการเด้งกลับของลูกบอลบนโต๊ะบิลเลียด คุณสามารถตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ ให้กับบุตรหลานของคุณด้วยความช่วยเหลือของชุดกลไกของกาลิเลโอ เด็กจะได้รับความคิดเกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ทางกายภาพและจะสนใจวิทยาศาสตร์ จิตใจที่อยากรู้อยากเห็นเป็นเงื่อนไขหลักสำหรับการพัฒนาบุคลิกภาพที่กลมกลืนกัน
ชุดประกอบด้วย:
1. พื้นที่ทำงาน 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
2. ขา 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
3. หมุดขนาดใหญ่ 4 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
4. หมุดเล็ก 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
5. คานขวาง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
6. คานกว้าง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
7. รางน้ำ 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
8. รางยาว 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
9. ตัวยึดแบบไม่มีหน้าต่าง 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
10. ตัวยึดพร้อมหน้าต่าง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
11. คานขวางทาวเวอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
12. กวาดทาวเวอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
13. กล่องไดนาโมมิเตอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
14. ไดนาโมมิเตอร์กวาด 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
15. รองรับพื้นที่ทำงาน 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
16. ราง 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
17. รีมเมอร์คันโยก 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
18. แถบ ABC 1pc ตัดกระดาษลูกฟูก
19. เข็มหมุดเล็กบาง 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
20. วงกลม 2 รู 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
21. วงกลมที่มีรูตรงกลาง 6 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
22. วงกลมมีรูออฟเซ็ต 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
23. ลูกเล็ก 10 มม. 4 ชิ้น
24. ลูกกลาง 18 มม. 3 ลูก
25. ลูกใหญ่ 32 มม. 1 ชิ้น
26. ลูกปิงปอง 1 ลูก
27. แม่เหล็กวงแหวนขนาดใหญ่ 40 มม. 2 ชิ้น
28. แท่งแม่เหล็ก 1 ชิ้น
29. ตะขอ 8 ชิ้น
30. คอยล์ 1 ชิ้น
31. คิวเวตต์ 1 ชิ้น
32. เข็มฉีดยา 10 มล. 1 ชิ้น
33. พลาสติกพรุน (สี่เหลี่ยม) 1 ชิ้น
34. ยางยืดเข็ด 1 m
35. ด้ายเข็ด 1.5 ม.
36. ไม้จิ้มฟัน 10 ชิ้น
37. กระปุกฟองสบู่ 1 ชิ้น
38. กระดาษคาร์บอน 2 แผ่น
39. กระดาษกาวในตัว 1/4 แผ่น
40. ไฟแฟลช 1pc
41. ถ่าน AA 3 ก้อน
42. ปุ่มเปิดปิด 3 ชิ้น
43. หอพัก 1 ชิ้น
44. กล่อง 1 ชิ้น.
ด้วยคำแนะนำที่รวมอยู่ในชุด คุณจะสามารถทำการทดลองได้ 60 ครั้งจากส่วนต่างๆ ของกลไก
ลูกบอลบนระนาบเอียง
1. ลูกบอลบนระนาบเอียง 1
2. ลูกบอลบนระนาบเอียง 2
3. ลูกบอลบนระนาบเอียง 3
4. การทดลองของกาลิเลโอกับลูกบอลเบา
5. แรงต้านของอากาศ
วิธีประกอบการตั้งค่าทดลอง
6. บอลในรางน้ำ
7. น้ำและทราย
8. น้ำและน้ำแข็ง
9. ไข่ดิบและไข่ต้ม
10. การเปลี่ยนแปลง
11. ลงเขา...ขึ้น
ระบบอ้างอิง วิถี
12. วิถี
13. การย้ายกรอบอ้างอิง
14. ใครแม่นกว่ากัน
15. วิถีกระสุนปืน
บอลชนกัน. 16. การชนกันของลูกบอลมวลเดียวกันบนสารแขวนลอยแบบไบฟิลาร์
17. การชนกันของลูกบอลที่มีมวลต่างกัน
18. การประชุมเชิงปฏิบัติการของนักเล่นบิลเลียดรุ่นเยาว์
19. โอเวอร์รันคิก
20. พลังหมัด
21. ผลกระทบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
22. การศึกษาการเด้งกลับของลูกบอลในระหว่างการกระแทกแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
23. การหาความแข็งของวัสดุโดยความลึกของรู
การเคลื่อนที่ของลูกในสนามพลัง
24. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็ก
25. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็วที่ต่างกัน
26. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามที่น่ารังเกียจ
27. แนวความคิดของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้น
28. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในศักยภาพที่ดี
ความแข็งแกร่ง. การวัดความแข็งแรง
29. เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า
30. การวัดน้ำหนักตัว
31. ความแข็งแกร่งของอาร์คิมิดีส
32. การวัดแรงดึงดูดแม่เหล็ก
33. การวัดแรงเสียดทานการเลื่อน
กลไกง่ายๆ สมดุล.
34. ระนาบเอียง
35. บีม, ตัวทำให้แข็ง
36. กฎของคันโยก
37. การเสียรูปในการดัด การตึง การอัด และการบิดเบี้ยว
38. ยอดคงเหลือ จุดศูนย์ถ่วง
39. หอเอนเมืองปิซาจะล่มเมื่อใด
ความผันผวน
40. ลูกตุ้มคณิตศาสตร์
41. โมเดลลูกตุ้มฟูโกต์
42. เสียงสะท้อน. การถ่ายโอนพลังงานจากลูกตุ้มหนึ่งไปยังอีกลูกตุ้ม
43. การสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น
44. แรงเสียดทานหนืด การทำให้หมาด ๆ โช้คอัพ
45. เกล็ดบิด การวัดแรงไฟฟ้าสถิตและแรงแม่เหล็ก
46. ​​​​การสั่นสะเทือนแบบบิด ความหนืด
47. การหมุนวงแหวน
48. ของเล่นของคุณปู่ (แรงสั่นสะเทือนแบบบังคับ)
49. แบบจำลองโลก
50. ลูกตุ้มของ Maxwell
การหมุน
51. ท็อป
52. เทคนิคเกี่ยวกับสายตา
53. The Reel Paradox
54. ธนาคารวิทยาศาสตร์
55. พายุทอร์นาโดในบ้านคุณ
56. แรงตึงผิว
การรับภาพโดยใช้วิธีการหลายแฟลช แฟลช
57. การสังเกตภาพสโตรโบสโคปของลูกตุ้มคณิตศาสตร์
58. ภาพสโตรโบสโคปของตะไลหมุน
59. ภาพสโตรโบสโคปของกระแสน้ำ
60. การสังเกตคลื่นบนผิวน้ำ
บรรจุภัณฑ์ - กล่องกระดาษแข็ง 320x410x60 มม.

กลศาสตร์กาลิเลียนให้คำอธิบายในอุดมคติของการเคลื่อนที่ของวัตถุที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลก โดยไม่สนใจแรงต้านของอากาศ ความโค้งของพื้นผิวโลก และการพึ่งพาความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนความสูง ทฤษฎีของเขาตั้งอยู่บนสัจพจน์ง่ายๆ สี่ประการ ซึ่งกาลิเลโอไม่ได้ระบุไว้อย่างชัดเจน แต่เป็นนัยในการอภิปรายทั้งหมด สัจพจน์แรกที่เกี่ยวข้องกับกรณีพิเศษของการเคลื่อนที่ในปัจจุบันเรียกว่ากฎความเฉื่อยหรือกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน สัจพจน์ที่สองคือกฎแห่งการตกอย่างอิสระซึ่งก่อตั้งโดยกาลิเลโอ สัจพจน์ที่สามแสดงลักษณะการเคลื่อนไหวของวัตถุที่เลื่อนโดยไม่เสียดสีตามระนาบเอียง และข้อที่สี่แสดงลักษณะของการเคลื่อนที่ของขีปนาวุธ ให้เราพิจารณาสัจพจน์เหล่านี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

1. การเคลื่อนที่อย่างอิสระบนระนาบแนวนอนเกิดขึ้นที่ความเร็วคงที่ทั้งขนาดและทิศทาง

ตามกฎหมายนี้ ร่างกายที่เลื่อนโดยไม่มีแรงเสียดทานบนพื้นผิวแนวนอนจะไม่ช้าลง เร่งความเร็ว หรือเบี่ยงเบนไปด้านข้าง ข้อความนี้ไม่ใช่การสรุปข้อสังเกตเชิงทดลองโดยตรง หากเป็นกรณีนี้ รูปแบบของกฎหมายจะอ่านได้ว่า: "วัตถุที่เคลื่อนที่อย่างอิสระบนพื้นผิวแนวนอนจะค่อยๆ ช้าลงและหยุดในที่สุด" กฎของกาลิเลโอหมายถึงการเคลื่อนไหวที่ไม่เคยสังเกตมาก่อนและอาจไม่สามารถสังเกตได้ในความเป็นจริง

ในฐานะผู้ติดตามของอาร์คิมิดีส กาลิเลโอเชื่อว่ากฎทางกายภาพเป็นเหมือนสัจพจน์เชิงเรขาคณิต (แม้ว่ารูปสามเหลี่ยมและวงกลมในอุดมคติจะไม่มีอยู่ในธรรมชาติ) มากกว่าการสรุปเชิงประจักษ์ แต่เขาไม่ได้ละเลยความยุ่งยากที่เกิดจากแรงเสียดทานและแรงต้านของอากาศ มิฉะนั้น เขาจะไม่สามารถเปรียบเทียบข้อสรุปเชิงทฤษฎีของเขากับข้อมูลการทดลองได้ เขาได้คิดค้นการทดลองที่ทำให้สามารถตรวจสอบความไม่สำคัญของผลกระทบเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น เขาทิ้งลูกปืนใหญ่สองลูกที่มีขนาดเท่ากัน แต่ทำจากวัสดุต่างกัน "จากความสูง 150 หรือ 200 ศอก ... การทดลองแสดงให้เห็นว่าพวกมันมาถึงโลกด้วยความเร็วที่ต่างกันเล็กน้อย ทำให้เราเชื่อว่าในทั้งสองกรณีการชะลอตัว เนื่องจากอากาศมีขนาดเล็ก”

กาลิเลโอได้กฎการเคลื่อนที่อย่างอิสระไม่ใช่จากการทดลองจริง แต่มาจากประสบการณ์ทางจิต ลองนึกภาพร่างกายที่ลื่นไถลไปตามระนาบเอียงโดยไม่เสียดสี เห็นได้ชัดว่าความเร็วของร่างกายต้องเพิ่มขึ้นไม่ว่ามุมเอียงของระนาบจะเป็นอย่างไร ในทำนองเดียวกัน วัตถุที่เคลื่อนที่ขึ้นไปบนระนาบเอียงต้องช้าลงโดยไม่คำนึงถึงมุมของระนาบ แต่จากการพิจารณาความสมมาตร ความเร็วของร่างกายที่เลื่อนบนพื้นผิวแนวนอนในอุดมคติไม่ควรลดลงหรือเพิ่มขึ้น

2. ร่างกายที่ตกลงมาอย่างอิสระเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่

ตามคำจำกัดความ การเคลื่อนไหวเรียกว่าการเร่งอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งความเร็วของร่างกายในช่วงเวลาเท่ากันจะเพิ่มขึ้นในปริมาณเท่ากัน กาลิเลโอมาสู่กฎแห่งการตกอย่างอิสระได้อย่างไร การศึกษางานเขียนของเขาชี้ให้เห็นว่าในกระบวนการทำงานด้านกฎหมาย เขาได้ผ่านสามขั้นตอนต่อไปนี้

ก. กาลิเลโอแนะนำว่าร่างกายที่หยุดนิ่งในตอนแรกจะค่อยๆ เพิ่มความเร็วจากค่าเริ่มต้น v = 0 ตอนนี้ดูเหมือนชัดเจน แต่ในช่วงเวลาของกาลิเลโอ เชื่อกันว่าทันทีที่ร่างกาย
แรงโน้มถ่วงเริ่มออกฤทธิ์ มันจะได้รับความเร็วที่แน่นอนในทันที และยิ่งมากขึ้น ร่างกายก็จะยิ่งหนักขึ้น และความเร็วนี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าจะสิ้นสุดการล่มสลาย กาลิเลโอเกิดการทดลองทางความคิดที่แสดงให้เห็นว่าร่างกายที่ตกลงมาจากที่พักต้องเคลื่อนไหวช้ามากก่อน แล้วจึงค่อยเพิ่มความเร็วเมื่อมันตกลงมา

ข. การเลือกกฎหมายเฉพาะ กาลิเลโอเชื่อว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงมาควรอธิบายด้วยกฎง่ายๆ เนื่องจากความเรียบง่ายเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติ ชั่วขณะหนึ่ง เขาได้ใช้กฎของการเพิ่มความเร็วเท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากัน (แทนที่จะเป็นเวลา) แต่กาลิเลโอปฏิเสธกฎนี้เมื่อเขาตระหนักว่าหากเป็นความจริง ร่างกายซึ่งเดิมหยุดนิ่งก็จะคงอยู่ตลอดไป

ใน. การตรวจสอบกฎหมาย v = gt. ดังที่เราได้เห็นแล้ว ตามกฎหมายนี้ ระยะทางที่ร่างกายเคลื่อนที่โดยอิสระจากการหยุดนิ่งนั้นแปรผันตามกำลังสองของเวลาที่การเคลื่อนไหวเกิดขึ้น ในสมัยของกาลิเลโอ ข้อสรุปนี้ยากต่อการพิสูจน์ ยังไม่มีการประดิษฐ์นาฬิกาที่แม่นยำ และกาลิเลโอมักจะนับช่วงเวลาด้วยชีพจรของเขาเอง ดังนั้นระยะเวลาที่สั้นที่สุด
ซึ่งเขาหวังว่าจะวัดได้อย่างแม่นยำ เช่น 10% คืออย่างน้อย 10 วินาที แต่ใน 10 วินาที ร่างที่ร่วงหล่นอย่างอิสระก็บินได้เกือบครึ่งกิโลเมตร กาลิเลโอหลีกเลี่ยงความยากในการวัดผลในทางปฏิบัติ
ระยะทางไกลและช่วงเวลาสั้น ๆ โดยใช้ระนาบเอียง ในการทดลองของเขาด้วยระนาบเอียงที่มีมุมเอียงเล็กน้อย กาลิเลโอสามารถทดสอบสมมติฐานของการเร่งความเร็วคงที่ระหว่างการตกในแนวดิ่งได้

มันเป็นไปตามกฎของกาลิเลโอว่าความเร็วสุดท้ายของวัตถุที่เลื่อนโดยไม่มีแรงเสียดทานตามระนาบเอียงจากสภาวะพักจะขึ้นอยู่กับความสูงที่ร่างกายเริ่มเคลื่อนไหวเท่านั้น แต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับมุมเอียงของระนาบ

4. หลักการสัมพัทธภาพของกาลิเลโอและการเคลื่อนที่ของโพรเจกไทล์

ลองพิจารณาการทดลองทางความคิดต่อไปนี้กับกาลิเลโอ สิ่งของตกจากยอดเสากระโดงเรือ เขาจะล้มลงที่จุดใดบนดาดฟ้า? ผู้ร่วมสมัยของกาลิเลโอบางคนตอบดังนี้: “ทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าเรือกำลังเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง หากเรือหยุดนิ่ง บรรทุกจะตกลงมาที่ฐานของเสากระโดง และหากเรือเคลื่อนที่ จุดตกก็จะเลื่อนกลับ กล่าวคือ ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของเรือ คำตอบนี้สอดคล้องกับประสบการณ์อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม กาลิเลโอพิสูจน์ว่าวิถีของวัตถุที่ตกลงมานั้นเบี่ยงเบนไปจากแนวตั้งเพียงเพราะแรงต้านของอากาศ ในสุญญากาศ ร่างกายจะตกลงมาต่ำกว่าจุดที่มันเริ่มตกลงมาพอดี ถ้ามีเพียงเรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในทิศทางคงที่ สมมติฐานนี้ทำให้กาลิเลโอสรุปได้ว่าจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ที่ยืนอยู่บนฝั่ง วิถีของร่างกายที่ตกลงมาจากเสากระโดงของเรือที่เคลื่อนที่สม่ำเสมอจะเป็นรูปโค้ง

ช่วงพิษณุโลก

งานต่อต้านอริสโตเทลิกครั้งแรกของกาลิเลโอ

ในปี ค.ศ. 1589 กาลิเลโอได้รับแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยปิซาและแสดงความเป็นอิสระในความคิดของเขาทันที ร่องรอยของการศึกษาช่วงแรกๆ ของเขา ซึ่งเขาอาจอธิบายได้จากธรรมาสน์ สามารถเห็นได้ในบทความ De motu (On Motion) ของเขาที่เขียนขึ้นเมื่อประมาณปี 1590 และในบทสนทนาที่เขียนเป็นภาษาละตินระหว่างอเล็กซานเดอร์และโดมินิก

กาลิเลโอปฏิเสธการยืนยันว่าร่างกายมีคุณสมบัติของความสว่างโดยธรรมชาติ โดยสังเกตว่า ถ้าตัวกลางที่ร่างกายเคลื่อนที่ไม่ใช่อากาศ แต่เป็นน้ำ ร่างบางตัว เช่น ไม้ ซึ่งถือว่าหนัก จะเบาเพราะขยับขึ้น ซึ่งหมายความว่าร่างกายทั้งหมดมีน้ำหนัก และไม่ว่าจะขยับขึ้นหรือลงขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงซึ่งสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังไม่เป็นความจริงที่ความเร็วของวัตถุเคลื่อนที่ในตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่านั้นมากกว่าในตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ฟองอากาศที่พองตัวบาง ๆ ค่อยๆ ลอยขึ้นไปในอากาศและลอยขึ้นอย่างรวดเร็วในน้ำ ดังนั้นถ้าเราพูดอย่างนั้น เราควรคำนึงถึงทิศทางของการเคลื่อนไหวด้วย

ดังนั้นการปราศจากรากฐานจึงเป็นข้อโต้แย้งของอริสโตเติลที่ต่อต้านการมีอยู่ของความว่างเปล่า ทฤษฎีการเคลื่อนไหวที่สนับสนุนโดยอากาศไม่สามารถป้องกันได้อย่างเท่าเทียมกัน กาลิเลโอให้ตัวอย่างที่พิจารณาก่อนหน้านี้ - ตัวอย่างของทรงกลมที่หมุนรอบเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งซึ่งไม่ชัดเจนอีกต่อไปว่าอากาศสามารถผลักมันได้อย่างไร กาลิเลโอถือว่าความเร็วของวัตถุที่ตกลงมานั้นเท่ากันสำหรับทุกคน โดยไม่คำนึงถึงน้ำหนักของวัตถุ คุณสมบัตินี้ได้รับการยืนยันจากเขาในการทดลองบนหอเอนเมืองปิซาต่อหน้าเพื่อนร่วมงานของเขา - ผู้ติดตามของอริสโตเติล - และนักเรียน การทดลองเหล่านี้มีอายุย้อนไปถึงปี 1590

ยุค Pisan ยังรวมถึงการประดิษฐ์ bilanchetta ("เครื่องชั่งขนาดเล็ก") เช่นเครื่องชั่งไฮดรอลิกสำหรับการวัดความหนาแน่นของของแข็งและการศึกษาจุดศูนย์ถ่วงซึ่งทำให้กาลิเลโอได้รับเกียรติจาก geometer ที่มีประสบการณ์

ทั้งหมดนี้รวมถึงสิ่งพิมพ์ที่มีความสามารถทำให้เกิดทัศนคติที่เป็นศัตรูต่อกาลิเลโอมากขึ้นซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ควบคู่ไปกับสถานการณ์ทางการเงินที่แย่ลงของครอบครัวทำให้เขาต้องมองหาสถานที่ที่สะดวกกว่าสำหรับตัวเอง

งวดผดวน

ในปี ค.ศ. 1592 กาลิเลโอได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปาดัว เขาอยู่ที่นั่นเป็นเวลา 18 ปี และนี่เป็นปีที่มีประสิทธิผลและสงบสุขที่สุดในชีวิตที่วุ่นวายของเขา

ในช่วงเวลานี้ได้มีการรวบรวมบทความเรื่อง "วิทยาศาสตร์เครื่องกลและประโยชน์ที่อาจได้รับจากเครื่องมือกล" ขึ้นโดยอาจได้รับความช่วยเหลือจากนักศึกษา ซึ่งจัดทำเป็นต้นฉบับและตีพิมพ์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2177 ในการแปลภาษาฝรั่งเศสภายใต้ ชื่อเรื่อง "กลศาสตร์" . บทความสรุปทฤษฎีของกลไกง่ายๆ

กาลิเลโอยังไม่รู้กฎของการขยายตัวของแรง ขั้นแรกให้พิจารณาคันโยก พิสูจน์ทฤษฎีบทของโมเมนต์ จากนั้นลดลิ่มไปที่คาน ระนาบเอียงไปที่ลิ่ม และสกรูไปที่ระนาบเอียง ในงานเล็กๆ นี้ ซึ่งเหนือกว่างานก่อนหน้าทั้งหมดในด้านความกระชับ ความชัดเจน และความสง่างามของการนำเสนอ เราพบการกำหนดที่ชัดเจนและเฉพาะเจาะจง แม้ว่าจะไม่ใช่แบบทั่วไป แต่การกำหนดหลักการสมัยใหม่ที่มีผลมากที่สุดประการหนึ่ง - หลักการของงานเสมือนจริง ซึ่งบอกเป็นนัยด้วย ความปรารถนาบางอย่างสามารถพบได้และโดยผู้เขียนคนก่อน

โดยไม่ต้องอาศัยการศึกษาทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอ เราจะเพิ่มเติมว่าต้นฉบับของเขาเกี่ยวกับ isochronism ของการแกว่งของลูกตุ้ม และการค้นพบกฎการเคลื่อนที่ ซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นของยุคปาดัว

กาลิเลโอในอาร์เชตรี

ชื่อเสียงที่ดังก้องของกาลิเลโอโดย "Starry Herald" ของเขาทำให้เขาได้รับตำแหน่งนักคณิตศาสตร์คนแรกที่มหาวิทยาลัยปิซาโดยไม่จำเป็นต้องอาศัยอยู่ที่นั่นและบรรยาย ดังนั้นกาลิเลโอจึงตั้งรกรากอยู่ในอาร์เซตรีใกล้เมืองฟลอเรนซ์ ที่นั่นเขายังคงสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และการวิจัยทางกายภาพต่อไป

เกี่ยวกับระบบหลักของโลก

ในปี ค.ศ. 1632 ผลงานที่มีชื่อเสียงของกาลิเลโอ "Dialogo di Galileo Galilei Linceo... sopra i due massimi xistemi del mondo Tolemaico e Copernicano" ("บทสนทนาเกี่ยวกับสองระบบหลักของโลก - Ptolemaic และ Copernican") ได้รับการตีพิมพ์ในฟลอเรนซ์

งานนี้ประกอบด้วยการเสวนาสี่ครั้ง ซึ่งแต่ละครั้งถือว่าเกิดขึ้นภายในหนึ่งวัน คู่สนทนาคือ Florentine Filippo Salviati (1582-1614) เพื่อนสนิทและอาจเป็นนักเรียนของ Galileo, Venetian Giovan Francesco Sagredo (1571-1620) และเพื่อนของ Galileo และ Simplicio เป็นตัวละคร Salviati เป็นตัวแทนของกาลิเลโอเอง Simplicio ปกป้องปรัชญาของ Peripatetics และ Sagredo เป็นตัวแทนของชายผู้รู้แจ้งที่มีสามัญสำนึกที่ต้องเลือกระหว่างปรัชญาทั้งสอง

"วันแรก" ส่วนใหญ่อุทิศให้กับการพิสูจน์หลักคำสอนเรื่องความไม่เปลี่ยนรูปและความไม่เน่าเปื่อยของโลกสวรรค์ กาลิเลโอบอกดาวดวงใหม่และจุดดับบนดวงอาทิตย์ทำให้เรายืนยันว่าเทห์ฟากฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้และไม่ใช่นิรันดร์ Simplicio ย้ำข้อโต้แย้งของ Peripatetics ว่าจุดดับบนดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่บนดวงอาทิตย์จริง ๆ แต่เป็นการบดบังที่เกิดจากวัตถุทึบแสงที่ก่อตัวรอบดวงอาทิตย์

ในทางกลับกัน โครงสร้างภูเขาของพื้นผิวดวงจันทร์แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างทางกายภาพของดาวเทียมของเรา และด้วยเหตุนี้ โดยการเปรียบเทียบของเทห์ฟากฟ้าทั้งหมด ก็เหมือนกับโครงสร้างของโลก แต่ซิมพลิซิโอปฏิเสธว่าดวงจันทร์เป็นภูเขา โดยโต้แย้งว่าเงาปรากฏขึ้นเพราะส่วนต่างๆ ของดวงจันทร์เรืองแสงต่างกัน

หลักการของความเฉื่อย

"วันที่สอง" เน้นไปที่การอภิปรายคำถามเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโลกเป็นหลัก ที่นี่กาลิเลโอ เพื่อที่จะตอบข้อโต้แย้งซึ่งตั้งแต่ปโตเลมีได้รับการหยิบยกขึ้นมาต่อต้านการเคลื่อนที่ของโลก ได้วางศิลามุมเอกสองประการของพลวัตสมัยใหม่: หลักการของความเฉื่อยและหลักการคลาสสิกของสัมพัทธภาพ หลักการของความเฉื่อยถูกกำหนดโดยกาลิเลโอโดยมีข้อโต้แย้งที่ชวนให้นึกถึงการพิสูจน์โดยความขัดแย้งในวิชาคณิตศาสตร์: ความเอียงของระนาบเทียบกับขอบฟ้าทำให้เกิดการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของร่างกายที่เคลื่อนลงและการเคลื่อนไหวช้าของร่างกายขยับขึ้น หากร่างกายเคลื่อนไปตามระนาบแนวนอนที่ไม่จำกัด ดังนั้นโดยไม่มีเหตุผลที่จะเร่งความเร็วหรือช้าลง มันก็ทำให้การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ

หลักการของความเฉื่อยมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน แต่ไม่มีใครเคยกำหนดด้วยความชัดเจนเช่นนี้มาก่อน เป็นความจริงตามที่นักวิจารณ์หลายคนชี้ให้เห็นว่ากาลิเลโอไม่ได้กำหนดหลักการทั่วไปนี้ (ครั้งแรกที่เกิดขึ้นในงานเล็ก ๆ ที่ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1635 โดย Giuseppe Ballo) แต่ความจริงที่ว่ากาลิเลโอใช้อยู่เสมอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า เขาเข้าใจมัน. โดยทั่วๆ ไป.

หลักการสัมพัทธภาพ

การคัดค้านของ Peripatetics ต่อการเคลื่อนที่ของโลก ซึ่งสร้างความประทับใจอย่างมากต่อสาธารณชนทั่วไปนั้น มีพื้นฐานมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าปรากฏการณ์ทางกลทั้งหมดบนพื้นผิวโลกเกิดขึ้นราวกับว่าโลกหยุดนิ่ง นกที่บินได้ไม่ล้าหลังโลกเบื้องล่างอย่างที่ควรจะเป็นเมื่อมันหมุน ระยะการยิงของปืนไปทางทิศตะวันตกนั้นไม่ใหญ่ไปกว่าทางทิศตะวันออก วัตถุหนักตกในแนวตั้งไม่เอียง ฯลฯ กาลิเลโอตอบสนองต่อคำวิจารณ์ทั้งหมดนี้ด้วยหลักการสัมพัทธภาพแบบคลาสสิก: " แยกตัวเองกับเพื่อนคนหนึ่งของคุณในห้องกว้างขวางใต้ดาดฟ้าเรือ ตุนแมลงวัน ผีเสื้อ และแมลงบินขนาดเล็กอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน ให้คุณมีเรือขนาดใหญ่ที่มีน้ำและปลาตัวเล็ก ๆ ว่ายอยู่ในนั้น แขวน, เพิ่มเติมคือถังที่ด้านบนซึ่งน้ำจะหยดทีละหยดลงในเรืออีกลำหนึ่งที่มีคอแคบอยู่ด้านล่าง ขณะเรือจอดนิ่ง คอยดูให้ดีว่าสัตว์บินเล็ก ๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันในทุกทิศทางของห้อง ปลา อย่างที่คุณเห็น จะลอยอย่างเฉยเมยในทุกทิศทาง หยดที่ตกลงมาทั้งหมดจะตกลงไปในภาชนะที่ถูกแทนที่และคุณขว้างสิ่งของให้เพื่อนจะไม่ต้องขว้างมันด้วยแรงในทิศทางเดียวมากกว่าอีกทางหนึ่ง ถ้าระยะทางเท่ากัน และ ถ้าคุณกระโดดด้วยเท้าทั้งสองพร้อมกัน คุณจะกระโดดได้ระยะทางเท่ากันในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ตราบใดที่เรือจอดอยู่กับที่ ทุกอย่างก็ควรจะเป็นแบบนั้น ตอนนี้ให้เรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใด ๆ จากนั้น (หากการเคลื่อนที่นั้นสม่ำเสมอและไม่หมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง) ในปรากฏการณ์ทั้งหมดที่กล่าวถึงคุณจะไม่พบการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยและคุณจะไม่สามารถระบุได้จาก ไม่ว่าเรือจะเคลื่อนที่หรือยืนนิ่ง ... และสาเหตุของความสม่ำเสมอของปรากฏการณ์เหล่านี้ก็คือการเคลื่อนที่ของเรือเป็นเรื่องปกติสำหรับวัตถุทั้งหมดที่อยู่ในเรือเช่นเดียวกับในอากาศ ฉันก็เลยบอกว่านายควรอยู่ข้างล่าง...”

เนื้อหาของข้อนี้ถูกกำหนดขึ้นโดยสังเขป โดยกล่าวว่าปรากฏการณ์ทางกลในระบบใด ๆ เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน ไม่ว่าระบบจะอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่เป็นเนื้อเดียวกันและเป็นเส้นตรง หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ปรากฏการณ์ทางกลเกิดขึ้นในสิ่งเดียวกัน วิธีในสองระบบที่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอและเป็นเส้นตรงด้วยความเคารพซึ่งกันและกัน ในการวิเคราะห์ การเปลี่ยนจากกฎการเคลื่อนที่ที่แสดงในระบบหนึ่งไปเป็นกฎที่แสดงในอีกระบบหนึ่งนั้น ดำเนินการโดยใช้สูตรที่ง่ายที่สุด ซึ่งในจำนวนทั้งหมดนั้นเรียกว่าการแปลงแบบกาลิเลียน ดังนั้น หลักการสัมพัทธภาพจึงหมายถึงค่าคงที่ของกฎของกลศาสตร์ที่สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของกาลิลี

การเคลื่อนไหวประจำปีของโลก

"วันที่สาม" เริ่มต้นด้วยการอภิปรายยาวเกี่ยวกับดาวดวงใหม่ในปี 1604 จากนั้นการสนทนาก็เปลี่ยนเป็นหัวข้อหลักของการเคลื่อนไหวประจำปีของโลก การสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์, ระยะของดาวศุกร์, ดาวเทียมของดาวพฤหัสบดี, จุดดับบนดวงอาทิตย์ - ข้อโต้แย้งทั้งหมดเหล่านี้ทำให้กาลิเลโอผ่านปากของซัลวิอาติ เพื่อแสดงความไม่สอดคล้องกันของคำสอนของอริสโตเติลกับการสังเกตทางดาราศาสตร์ในอีกด้านหนึ่ง ความเป็นไปได้ของระบบ heliocentric ของโลกทั้งจากมุมมองทางเรขาคณิตและไดนามิก

หัวข้อของ "วันที่สี่" คือการขึ้นและลงของทะเล ซึ่งกาลิเลโอได้พิจารณาอย่างผิดพลาดว่าเป็นข้อพิสูจน์ที่หักล้างไม่ได้ของการเคลื่อนที่ของโลก ลองนึกภาพกาลิเลโอซึ่งเป็นเรือบรรทุกน้ำจืดไปยังเวนิสกล่าว หากความเร็วของเรือลำนี้เปลี่ยนไป น้ำที่บรรจุอยู่ในเรือก็จะพุ่งแต่มีความเฉื่อยไปที่ท้ายเรือหรือไปที่หัวเรือและลอยขึ้นที่นั่น โลกก็เหมือนเรือลำนี้ ทะเลก็เหมือนน้ำในเรือ และการเคลื่อนตัวที่ไม่สม่ำเสมอเกิดจากการเพิ่มการเคลื่อนไหวของโลกสองครั้ง - รายวันและรายปี

ในขณะเดียวกัน กาลิเลโอรู้ว่าเมื่อเร็วๆ นี้ มาร์ค อันโตนิโอ เด โดมินิสและเคปเลอร์ได้เสนอสมมติฐานว่ากระแสน้ำเกิดจากการดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ แต่เขาประกาศว่าสมมติฐานเหล่านี้ "ไม่สำคัญ" ก่อนที่จะประหลาดใจกับพฤติกรรมดังกล่าวของกาลิเลโอและประณามเขา เราควรจดจำสถานการณ์ในครั้งนั้นและเข้าใจวิธีคิดของนักวิทยาศาสตร์ ท้ายที่สุดแล้ว การกระทำทั้งหมดที่เล็ดลอดออกมาจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ prensatio หรือ vis prensandl ซึ่งเคปเลอร์พูดถึง "พลัง" และ "แรงดึงดูด" เหล่านี้ซึ่งนิวตันจะพูดถึงในภายหลัง - ทั้งหมดนี้ดูราวกับว่าเทห์ฟากฟ้าเป็น อีกครั้งกอปรด้วยคุณสมบัติลึกลับที่ Peripatetics พูดคุยเกี่ยวกับและต่อต้านที่กาลิเลโอต่อสู้อย่างดุเดือด

การตีพิมพ์บทสนทนาเกี่ยวกับระบบสองหัวหน้าของโลกซึ่งเป็นที่มาของความโชคร้ายทั้งหมดในช่วงหลายปีสุดท้ายของชีวิตของกาลิเลโอเป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของความคิดของมนุษย์ อันที่จริง "บทสนทนา" ไม่ใช่บทความเกี่ยวกับดาราศาสตร์หรือฟิสิกส์ แต่เป็นงานสอนที่มุ่งหักล้างลัทธิอริสโตเติลและโน้มน้าวคนที่ซื่อสัตย์ให้เข้าสู่โลกทัศน์ใหม่ ซึ่งนำคำสอนของโคเปอร์นิคัสมาด้วย การที่เป้าหมายนี้บรรลุผลสำเร็จอย่างสมบูรณ์นั้นได้รับการพิสูจน์โดยเส้นทางประวัติศาสตร์ทั้งหมด

ความเร็วของแสง

“เสวนา” ปิดท้ายด้วยคำพูดของซาเกรโดว่า เขา "... เผาไหม้ด้วยความปรารถนาที่จะทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบของ "วิทยาศาสตร์ใหม่ของนักวิชาการของเราเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวในท้องถิ่นโดยธรรมชาติและความรุนแรง"

คำสัญญาที่มีอยู่ในคำพูดเหล่านี้ได้รับการเติมเต็มโดยกาลิเลโอซึ่งตีพิมพ์ที่ไลเดนในปี 1638 หลังจากความผันผวนหลายครั้ง "Discorsi e demostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze attenenti alia meccanicai movementi localn" ("บทสนทนาและข้อพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับสาขาวิทยาศาสตร์ใหม่สองสาขาที่เกี่ยวข้อง สำหรับกลไกและการเคลื่อนไหวในท้องถิ่น") - งานที่กาลิเลโอเรียกว่าผลงานชิ้นเอกของเขาอย่างถูกต้องเนื่องจากมีการนำเสนออย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการค้นพบทั้งหมดของเขาในด้านกลศาสตร์

งานนี้ประกอบด้วยบทสนทนาสี่บท (ซึ่งกาลิเลโอตั้งใจจะเพิ่มคนอื่นจากภาพร่าง); Salviati, Sagredo และ Simplicio คนเดียวกันยังคงเป็นคู่สนทนา บทสนทนาแผ่ออกไปอย่างสงบและสม่ำเสมอโดยไม่มีการทะเลาะวิวาทและการเสียดสีในลักษณะของ "Dialogue on the Two Chief Systems" ราวกับว่าคำสอนของอริสโตเติลถูกทำลายไปแล้วกลายเป็นภาพล้อเลียนของโลกทัศน์ในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมาและสามารถทำได้ ดำเนินการสร้างความสงบของวิทยาศาสตร์ใหม่

วันแรกเริ่มต้นด้วยการอภิปรายที่ยาวนานและน่าสนใจเกี่ยวกับสิ่งที่แบ่งแยกไม่ได้ การอภิปรายนี้ทำให้คู่สนทนาพิจารณาความหมายที่เป็นไปได้ของความเร็วแสง

กาลิเลโอเสนอการทดลองทางปากของซัลวิอาติเพื่อแก้ไขข้อโต้แย้งว่าความเร็วของแสงมีขีดจำกัดหรืออนันต์ ผู้ทดลองสองคนซึ่งถือตะเกียงติดอาวุธยืนอยู่ในระยะห่างจากกัน และตามข้อตกลงเบื้องต้น คนแรกจะเปิดโคมทันทีที่เขาสังเกตเห็นแสงของโคมที่เปิดอยู่ของตัวที่สอง จากนั้นสัญญาณของผู้ทดลองคนแรกจะกลับมาหาเขาหลังจากเวลาการแพร่กระจายของแสงเป็นสองเท่าจากผู้สังเกตคนหนึ่งไปยังครั้งที่สอง

การทดลองนี้ไม่สามารถทำได้เนื่องจากความเร็วแสงที่สูงมาก แต่สำหรับกาลิเลโอข้อดีของการกำหนดปัญหาครั้งแรกนี้ในแผนการทดลองและการออกแบบการทดลองที่แยบยลจนโครงการนี้ดำเนินการโดย Fiz เพียง 250 ปีต่อมาโดยการวัดความเร็วแสงครั้งแรกภายใต้สภาพพื้นดินยังคงอยู่ โดยหลักการแล้ว การทดลองของ Fize ต่างจากการทดลองของ Galileo เพียงคนเดียว โดยที่ผู้ทดลองคนหนึ่งในสองคนนี้ถูกแทนที่ด้วยกระจกที่สะท้อนสัญญาณแสงที่เข้ามาทันที

เกี่ยวกับความเร็วจำกัดของแสงและความเป็นไปได้ในการวัดแสงในการทดลอง กาลิเลโอคงเคยคุยกับเพื่อนของเขาชื่อเปาโล ซาร์ปี ซึ่งเคยคิดเกี่ยวกับการวัดความเร็วแสงด้วยความช่วยเหลือของการทดลองในขั้นต้น ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นแรงบันดาลใจให้กาลิเลโอ ผู้เสนอทางเลือกของคุณ Sarpi เขียนว่า: "ถ้าคุณแสดงและซ่อนแหล่งกำเนิดแสง มันจะเป็นเหมือนเสียง: ในตอนแรกเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้จะไม่เห็นมัน ในขณะที่คนที่อยู่ห่างไกลจะเริ่มเห็นแสง แต่ความแตกต่างจะเล็กลงที่นี่ เพราะความเร็วแสงมากกว่า”

ไดนามิกส์

หลังจากพูดนอกเรื่องเกี่ยวกับความเร็วของแสงแล้ว คู่สนทนาก็หันไปพิจารณาปัญหาของการเคลื่อนที่ กล่าวคือ คำพูดของอริสโตเติลถูกหักล้างและพิสูจน์ได้ว่า "ถ้าแรงต้านของตัวกลางหมดไป ร่างกายทั้งหมดก็จะล้มลงด้วยความเร็วเท่ากัน"

เพื่อพิสูจน์คำกล่าวนี้ในเชิงทดลอง กาลิเลโอต้องการพิจารณาการล้มของร่างกายตามระนาบเอียงก่อน (เพื่อทำให้การเคลื่อนไหวช้าลง) แต่แล้วเขาก็ตัดสินใจที่จะปลดปล่อยตัวเองด้วย "จากการต่อต้านที่เกิดจากการสัมผัสวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วย ระนาบเอียง" และใช้ลูกตุ้มสองอันที่มีความยาวเท่ากัน (อันหนึ่งมีลูกบอลตะกั่วและอันที่สองมีจุกหนึ่งอัน) เขาพบว่าช่วงเวลาการสั่นของพวกมันเท่ากัน และสิ่งนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าวัตถุที่ตกลงมานั้นมีความเร็วเท่ากันโดยไม่คำนึงถึงประเภทของสาร

วันที่สองซึ่งสิ้นสุดการอภิปรายของสาขาวิทยาศาสตร์สาขาแรกจากสองสาขาที่พัฒนาใหม่ - ศาสตร์แห่งความแข็งแกร่งของวัสดุ - อุทิศให้กับความต้านทานของของแข็งต่อการทำลายล้างภายใต้วิธีการต่างๆ ดังนั้นตอนนี้เราไม่สามารถพิจารณาผลลัพธ์ของเขาที่ยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม บุญของมหาปิศาจจะคงอยู่ตลอดไปที่เขาแสดงให้เห็น โครงสร้างการคำนวณ

สาขาวิทยาศาสตร์ใหม่ที่สองซึ่งพิจารณาในวันที่สามและวันที่สี่คือการเคลื่อนไหวในท้องถิ่นนั่นคือพลวัต Salviati อ่านและแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับบทความภาษาละติน "De motu locali" ("เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวในท้องถิ่น") ซึ่งเป็นของ "ผู้เขียนของเรา" เช่น Galileo สไตล์การเขียนแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เมื่อบทสนทนาในภาษาอิตาลีถูกลดทอนให้เหลือน้อยที่สุด การนำเสนอจึงมีลักษณะเป็นการแสดงความเคารพเป็นพิเศษ ทำให้เกิดผลที่น่าประทับใจอย่างน่าทึ่ง วลีแรกของบทความฟังดูเคร่งขรึมและจงใจภาคภูมิใจ: De subiecto vetustissimo novissimam promove-mus scientiam ("เราสร้างวิทยาศาสตร์ใหม่ล่าสุดเกี่ยวกับหัวข้อที่เก่าแก่ที่สุด")

ส่วนแรกของบทความเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ ส่วนนี้สั้นมาก ชัดเจนมาก และไม่มีหัวข้อสำหรับการสนทนา ในทางตรงกันข้าม คำจำกัดความของการเคลื่อนที่แบบเร่งซึ่งให้ไว้ในส่วนที่สองของบทความทำให้เกิดการอภิปรายที่ยาวนานและน่าสนใจอย่างยิ่ง เนื่องจากได้บรรยายถึงประวัติศาสตร์ของความพยายามของกาลิเลโอที่จะบรรลุถึงกฎสัดส่วนของความเร็วของวัตถุที่ตกลงมา เวลาตก ในตอนแรก กาลิเลโอสันนิษฐานว่าความเร็วของวัตถุที่ตกลงมานั้นแปรผันตามระยะทางที่เดินทาง ดังต่อไปนี้จากจดหมายฉบับหนึ่งของเขาตั้งแต่ปี 1606 ถึงเปาโล ซาร์ปี ไม่ทราบเมื่อเขาค้นพบความผิดพลาดของเขา จากจดหมายจากนักคณิตศาสตร์ ลูกา วาเลริโอ ถึงกาลิเลอิ เห็นได้ชัดว่าในปี 1609 เขารู้กฎที่ถูกต้องแล้ว

ผู้เขียนได้มาจากสมมติฐานอื่น: ร่างกายที่ตกลงมาตามระนาบต่าง ๆ ที่มีความสูงเท่ากันจะได้รับความเร็วเท่ากันเมื่อสิ้นสุดการตก การยอมรับของสมมติฐานนี้แสดงให้เห็นโดยการทดลองที่น่าทึ่งกับลูกตุ้มที่มีความยาวผันแปรได้ กาลิเลโอ - จากนั้นชายชราคนหนึ่ง - พบข้อพิสูจน์ข้อสันนิษฐานนี้ การพิสูจน์มีพื้นฐานอยู่บนสมมติฐานใหม่ - อีกหนึ่งการปรากฎตัวของอัจฉริยภาพแห่งกาลิเลโอเก่า: ระบบกลไกทุกระบบซึ่งเหลือไว้สำหรับตัวมันเองเคลื่อนที่ในลักษณะที่จุดศูนย์ถ่วงของมันตกลงมา ข้อเสนอนี้เรียกว่าหลักการของ Torricelli เนื่องจากภายหลังได้ตีพิมพ์สูตรนี้ในปี ค.ศ. 1644 โดยไม่ทราบเกี่ยวกับสูตรของกาลิเลโอ

จากข้อเท็จจริงที่ว่าความเร็วของวัตถุที่ตกลงมานั้นเป็นสัดส่วนกับเวลาที่ตกลงมา กาลิเลโออนุมานทฤษฎีบท: เส้นทางที่เดินทางระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วตามธรรมชาติจะเท่ากับเส้นทางที่ร่างกายจะเดินทางพร้อมกันโดยเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอที่ ความเร็วเท่ากับค่าเฉลี่ยระหว่างความเร็วเริ่มต้นและความเร็วสุดท้าย

จากทฤษฎีบทนี้ เป็นเรื่องง่ายที่จะหาสัดส่วนของระยะทางที่เดินทางไปยังกำลังสองของเวลาที่ผ่านไป กฎข้อนี้ได้รับการยืนยันโดยกาลิเลโอในการทดลองที่มีชื่อเสียงที่สุดของเขากับเครื่องบินลาดเอียง ในกระดานยาว 12 ศอก ร่องตรงถูกตัดในทิศทางตามยาวซึ่งพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยกระดาษ parchment ที่เรียบที่สุด ตามแนวช่องนี้ ลูกบอลสีบรอนซ์แข็งที่เรียบ ขัดมันอย่างดี และมีรูปร่างปกติตกลงมาจากตำแหน่งต่างๆ ในเวลาเดียวกัน เวลาล้มของลูกบอลถูกวัดโดยใช้อุปกรณ์อันชาญฉลาด: มีน้ำไหลจากถังหนึ่งหยดผ่านท่อแคบๆ ที่ก้นของมัน สะสมในแก้วที่ใช้แทนกัน โดยอัตราส่วนน้ำหนักของน้ำที่สะสม เราสามารถตัดสินอัตราส่วนของเวลาที่สอดคล้องกันได้

จากสมมติฐานของระนาบเอียง กาลิเลโอได้สร้างทฤษฎีการเคลื่อนที่แบบใหม่โดยสมบูรณ์ตามระนาบเอียง และการเคลื่อนที่ตามแนวคอร์ดของวงกลมโดยใช้วิธีทางเรขาคณิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาแสดงให้เห็นว่าเวลาของการเคลื่อนไหวตามส่วนโค้งของวงกลม ซึ่งน้อยกว่าหรือเท่ากับหนึ่งในสี่ของวงกลม นั้นน้อยกว่าเวลาของการเคลื่อนไหวตามคอร์ดย่อย

"วันที่สี่" อุทิศให้กับการเคลื่อนไหวของศพที่ถูกทอดทิ้ง อีกครั้งที่เกี่ยวข้องกับหลักการของความเฉื่อย กาลิเลโอเสนอหลักการพื้นฐานอีกประการหนึ่ง นั่นคือ กฎของการบวกการกระจัด โดยใช้หลักการสองข้อนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าวิถีที่ไม่เป็นแนวตั้งของวัตถุที่ถูกขว้างเป็นพาราโบลา ผลลัพธ์นี้ไม่เป็นที่รู้จักอย่างสมบูรณ์สำหรับรุ่นก่อนของเขาทั้งหมด จากที่นี่ เขาได้มาจากทฤษฎีบทอื่นๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาพิสูจน์ว่าระยะการบินเท่ากันสำหรับมุม 45° + a และ 45° - a

วิธีการตามลำดับเวลาในการนำเสนอผลงานของกาลิเลโอซึ่งใช้มาจนถึงปัจจุบัน ทำให้สามารถสัมผัสกับการค้นพบพื้นฐานจำนวนมากของกาลิเลโอได้ แต่ไม่ควรแสวงหาบุญหลักในการค้นพบของเขามากเท่ากับวิธีคิดใหม่ที่กาลิเลโอนำมาใช้ในการศึกษาธรรมชาติ เมื่อมีการกล่าวว่ากาลิเลโอเป็นผู้ก่อตั้งวิธีการทดลองเราไม่ควรเข้าใจว่าเราเป็นหนี้เขาในการนำการทดลองมาใช้เป็นวิธีการวิจัยเพราะการใช้การทดลองไม่ได้หยุดตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงสมัยของเขา แต่เกือบทุกครั้งจะเป็นคำถามเกี่ยวกับการทดลองหยาบๆ ที่มีลักษณะเชิงประจักษ์ล้วนๆ ในทางกลับกัน กาลิเลโอตีความปรากฏการณ์นี้ พยายามชำระล้างจากสาเหตุที่รบกวนทั้งหมด นำโดยแนวคิดทางปรัชญาที่นักฟิสิกส์ทุกคนติดตามตั้งแต่สมัยนั้นมาจนถึงปัจจุบัน บางทีบางครั้งอาจไม่รู้ตัว นั่นคือ หนังสือแห่งธรรมชาติ "... เขียนในภาษาของคณิตศาสตร์ ตัวอักษรของมันคือรูปสามเหลี่ยม วงกลม และรูปทรงเรขาคณิตอื่นๆ โดยที่มันเป็นไปไม่ได้ที่บุคคลจะเข้าใจคำพูดของเธอ หากไม่มีพวกเขา - ไร้ความหมายที่หลงทางในเขาวงกตที่มืดมิด"

ดังนั้น หน้าที่ของนักฟิสิกส์คือการคิดการทดลอง ทำซ้ำหลายๆ ครั้ง ขจัดหรือลดอิทธิพลของปัจจัยที่ก่อกวน จับกฎทางคณิตศาสตร์ในข้อมูลการทดลองที่ไม่ถูกต้องซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณที่เป็นลักษณะของปรากฏการณ์ เพื่อทำการทดลองใหม่ เพื่อยืนยัน - ภายในขอบเขตของความเป็นไปได้ในการทดลอง - กฎหมายที่กำหนดขึ้นและเมื่อพบการยืนยันแล้ว ให้ดำเนินการต่อไปโดยใช้วิธีการนิรนัยและค้นหาผลที่ตามมาใหม่จากกฎหมายเหล่านี้ซึ่งจะต้องได้รับการตรวจสอบ ตรงกันข้ามกับฟรานซิส เบคอน (ค.ศ. 1561-1626) ผู้ซึ่งพัฒนาวิธีการทดลองของเขาในทางทฤษฎีล้วนๆ ซึ่งยังไงก็ตาม ไม่มีนักฟิสิกส์คนใดเคยปฏิบัติตาม กาลิเลโอไม่มีการนำเสนอวิธีทดลองที่เป็นนามธรรม วิธีการทั้งหมดนี้มีให้ในการประยุกต์ใช้เฉพาะกับการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติโดยเฉพาะ

คนอย่างกาลิเลโอซึ่งขับเคลื่อนด้วยแรงจูงใจที่หลากหลายเช่นนั้น ปราศจากภาระของประเพณี ไม่สามารถบังคับแผนการที่เข้มงวดบางอย่างได้ แต่ถึงกระนั้น ในงานวิจัยของกาลิเลโอหลายชิ้น อาจมีสี่ประเด็นที่สามารถแยกแยะได้ ระยะแรกคือการรับรู้ปรากฏการณ์ ประสบการณ์ทางประสาทสัมผัส ดังที่กาลิเลโอกล่าว โดยดึงความสนใจของเราไปที่การศึกษาปรากฏการณ์กลุ่มหนึ่งโดยเฉพาะ แต่ยังไม่ได้ให้กฎแห่งธรรมชาติ วิธีการของกาลิเลโอนั้นดูแปลกไปจากมุมมองที่ว่าจิตใจของเรารับความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างเชื่อฟังจากโลกภายนอก กล่าวคือ ประสบการณ์นั้นเป็นทุกสิ่งและทุกสิ่งอยู่ในนั้น หลังจากการทดลองทางประสาทสัมผัส กาลิเลโอก็ส่งต่อตามสัจธรรม นั่นคือ ตามคำศัพท์สมัยใหม่ ไปสู่สมมติฐานที่ใช้งานได้ นี่เป็นช่วงเวลาสำคัญของการค้นพบ ซึ่งเกิดขึ้นจากการตรวจสอบประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสที่วิพากษ์วิจารณ์อย่างรอบคอบผ่านกระบวนการสร้างสรรค์ที่คล้ายกับสัญชาตญาณของศิลปิน ตามด้วยระยะที่สาม ซึ่งกาลิเลโอเรียกว่าการพัฒนาทางคณิตศาสตร์ นั่นคือ การค้นหาผลลัพธ์เชิงตรรกะจากสมมติฐานการทำงานที่ยอมรับได้ แต่เหตุใดผลทางคณิตศาสตร์จึงควรสอดคล้องกับข้อมูลของความรู้สึก?

"เพราะการให้เหตุผลของเราควรเกี่ยวกับโลกที่มีเหตุผล ไม่ใช่เกี่ยวกับโลกกระดาษ"

ดังนั้นเราจึงได้มาถึงองค์ประกอบที่สี่ของการทดลองกาลิเลียน - การตรวจสอบการทดลองเป็นเกณฑ์สูงสุดของเส้นทางการค้นพบทั้งหมด ประสบการณ์ทางประสาทสัมผัส สมมติฐานในการทำงาน การอธิบายอย่างละเอียดทางคณิตศาสตร์ และการตรวจสอบการทดลอง - เหล่านี้เป็นสี่ขั้นตอนของการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเริ่มต้นด้วยประสบการณ์และย้อนกลับไปยังมัน แต่ไม่สามารถพัฒนาได้หากไม่ได้รับความช่วยเหลือทางคณิตศาสตร์

คณิตศาสตร์ในกาลิเลโอมีหน้าที่แค่เครื่องดนตรี หรือได้รับมอบหมายให้มีความสำคัญเชิงอภิปรัชญาเหมือนในเพลโตหรือไม่ คำถามนี้ - คำถามเกี่ยวกับมุมมองเชิงปรัชญาของกาลิเลโอ - ได้รับการพูดคุยและอภิปรายกันมากมาจนถึงทุกวันนี้ กาลิเลโอถูกเรียกว่าทั้ง Platonist และ Kantian และ positivist เป็นต้น เราจำได้ว่าโดยสรุปแล้ว Galileo ต้องการให้เขียนคำบนหน้าปกผลงานที่รวบรวมไว้: “จากที่นี่ จะเห็นได้ชัดเจนว่า จากตัวอย่างนับไม่ถ้วน คณิตศาสตร์มีประโยชน์เพียงใดในการสรุปสิ่งที่ธรรมชาติมอบให้เรา และปรัชญาที่แท้จริงที่เป็นไปไม่ได้จะเป็นอย่างไรหากปราศจากความช่วยเหลือของเรขาคณิต ตามความจริงที่เพลโตประกาศ”

(งานหลักของกาลิเลโอได้รับการแปลเป็นภาษารัสเซีย ดู Galileo Galilei, Selected Works, vol. I, II, M., 1964; โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "Dialogue on the Two Systems of the World", "Conversations and หลักฐานทางคณิตศาสตร์", " เกี่ยวกับร่างกายที่อยู่ในน้ำ "," Star Messenger. - ประมาณ.)

เรียบเรียงโดย Ilyichev A.T.

© สงวนลิขสิทธิ์

เมื่อเด็กๆ เริ่มรู้จักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ข้อมูล กฎเกณฑ์ และกฎหมายที่ยากจะรับรู้ก็ตกอยู่กับพวกเขา เพื่อที่จะจดจำและซึมซับสิ่งเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องให้แนวคิดพื้นฐานที่เข้าใจได้และเข้าถึงได้เกี่ยวกับเรื่องนั้นก่อน ก่อนศึกษาชีววิทยา ควรแสดงให้เห็นชัดเจนว่าเซลล์ของสัตว์และมนุษย์ถูกจัดเรียงอย่างไร ขณะศึกษาฟิสิกส์ เพื่อดูว่ากฎของกลศาสตร์ทำงานอย่างไรในทางปฏิบัติ

หากในเวลาที่เหมาะสม หลักการของการทำงานของกฎของนิวตันและกาลิเลโอถูกอธิบายให้เด็กฟังอย่างชัดเจน ส่วนอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่าของฟิสิกส์จะตกลงบนดินที่เตรียมไว้และจะถูกดูดซึมได้ดีขึ้น แม้ว่าบางหัวข้อจะยากและไม่ชัดเจนทั้งหมด แต่สถานการณ์ที่นักเรียนนั่งอยู่ในบทเรียนและไม่เข้าใจอะไรเลยจะไม่เกิดขึ้นอย่างแน่นอน ความรู้เกี่ยวกับกฎของกลศาสตร์คลาสสิกจะช่วยในการค้นหาอัลกอริธึมที่ถูกต้องในการแก้ปัญหา แม้แต่ในพื้นที่ที่ห่างไกลจากกลไก

ชุด "กลศาสตร์ของกาลิเลโอ" แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงพื้นฐานของกลศาสตร์ - หนึ่งในสาขาฟิสิกส์ ทำไมน้ำถึงไหล? จะสมดุลและวัดความแรงได้อย่างไร? เหตุใดจึงเป็นไปได้ที่จะทำนายการเด้งกลับของลูกบอลบนโต๊ะบิลเลียด คุณสามารถตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ สำหรับบุตรหลานของคุณด้วยชุดกลไกกาลิเลโอ เด็กจะได้รับความคิดเกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ทางกายภาพและจะสนใจวิทยาศาสตร์ จิตใจที่อยากรู้อยากเห็นเป็นเงื่อนไขหลักสำหรับการพัฒนาบุคลิกภาพที่กลมกลืนกัน

ตั้งองค์ประกอบ:

	แผ่นรูพรุน กระดุม และรีล
	แม่เหล็กวงแหวนสองอัน แค่แม่เหล็ก ตะขอโลหะ
เช่นเดียวกับ: ไม้จิ้มฟัน เข็มฉีดยา ยางยืด ด้าย กระดาษคาร์บอน (2 แผ่น) กระดาษกาวในตัว (1/4 แผ่น)

องค์ประกอบของชุดช่างกาลิเลโอจาก บริษัท "Scientific Entertainment" ประกอบด้วย:

1. พื้นที่ทำงาน 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
2. ขา 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
3. หมุดขนาดใหญ่ 4 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
4. หมุดเล็ก 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
5. คานขวาง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
6. คานกว้าง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
7. รางน้ำ 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
8. รางน้ำยาว 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
9. ตัวยึดแบบไม่มีหน้าต่าง 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
10. ที่ยึดหน้าต่าง 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
11. คานขวางทาวเวอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
12. กวาดทาวเวอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
13. ธงไดนาโมมิเตอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
14. ไดนาโมมิเตอร์รีมเมอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
15. รองรับพื้นที่ทำงาน 2 ชิ้น ตัดกระดาษแข็ง
16. ราง 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
17. รีมเมอร์ 1 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
18. ABC แถบ 1pc ตัดกระดาษลูกฟูก
19. หมุดเล็กบาง 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
20. วงกลม 2 รู 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
21. วงกลมที่มีรูตรงกลาง 6 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
22. ล้อแบบมีรูออฟเซ็ต 2 ชิ้น ตัดกระดาษลูกฟูก
23. ลูกเล็ก 10 มม. 4 ชิ้น
24. ลูกกลาง 18 มม. 3 ลูก
25. ลูกใหญ่ 32 มม. 1 ชิ้น
26. ลูกปิงปอง 1 ชิ้น
27. แม่เหล็กวงแหวนขนาดใหญ่ 40 มม. 2 ชิ้น
28. แท่งแม่เหล็ก 1 ชิ้น
29. ตะขอ 8 ชิ้น
30. คอยล์ 1 ชิ้น
31. คิวเวตต์ 1 ชิ้น
32. เข็มฉีดยา 10 มล. 1 ชิ้น
33. พลาสติกพรุน (สี่เหลี่ยม) 1 ชิ้น
34. สายรัดยางยืด 1m
35. ด้ายเข็ด 1.5m
36. ไม้จิ้มฟัน 10 ชิ้น
37. กระปุกฟองสบู่ 1 ชิ้น
38. กระดาษคาร์บอน 2 แผ่น
39. กระดาษกาวในตัว 1/4 แผ่น
40. ไฟแฟลช 1 ชิ้น
41. แบตเตอรี่ AA 3 ก้อน
42. ปุ่มเพาเวอร์ 3 ชิ้น
43. ที่พัก 1 ชิ้น
44. กล่อง 1 ชิ้น

Galileo Mechanics เป็น 60 การทดลองที่สนุกสนานจากส่วนต่างๆ ของกลไก:

ลูกบอลบนระนาบเอียง

• ลูกบอลบนระนาบเอียง 1
• ลูกบอลบนระนาบเอียง2
• ลูกบอลบนระนาบเอียง 3
• การทดลองของกาลิเลโอกับลูกบอลเบา
• ไขลาน

วิธีประกอบการตั้งค่าทดลอง

• บอลในรางน้ำ
• น้ำและทราย
• น้ำและน้ำแข็ง
• ไข่ดิบและไข่ต้ม
• การเปลี่ยนแปลง
• ลงเขา...ขึ้น

ระบบอ้างอิง วิถี

• วิถี
• ย้ายกรอบอ้างอิง
• ใครแม่นกว่ากัน
• เส้นทางการบินแบบโพรเจกไทล์

บอลชนกัน.

• การชนกันของลูกบอลมวลเดียวกันบนสารแขวนลอยแบบไบฟิลาร์
• การชนกันของลูกบอลที่มีมวลต่างกัน
• เวิร์คช็อปสำหรับนักเล่นบิลเลียดรุ่นเยาว์
• เตะฟรีวีล
• ดึงตี
• แรงกระแทกแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
• การศึกษาการรีบาวด์ของลูกบอลภายใต้แรงกระแทกแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
• การหาความแข็งของวัสดุโดยความลึกของรู

การเคลื่อนที่ของลูกในสนามพลัง

• การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็ก
• การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็วต่างกัน
• การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามที่น่ารังเกียจ
• แนวความคิดของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้น
• การเคลื่อนที่ของลูกในศักยภาพได้ดี

ความแข็งแกร่ง. การวัดความแข็งแรง

• ไดนาโมมิเตอร์
• การวัดน้ำหนักตัว
• ความแข็งแกร่งของอาร์คิมิดีส
• การวัดแรงดึงดูดแม่เหล็ก
• การวัดแรงเสียดทานจากการเลื่อน

กลไกง่ายๆ สมดุล.

• เครื่องบินเอียง
• บีม, ตัวทำให้แข็ง
• กฎคันโยก
• การเสียรูปในการดัด แรงตึง การอัด และการบิดเบี้ยว
• สมดุล. จุดศูนย์ถ่วง
• หอเอนเมืองปิซาจะพังเมื่อใด

ความผันผวน

• ลูกตุ้มคณิตศาสตร์
• รุ่นลูกตุ้มฟูโก
• เสียงก้อง. การถ่ายโอนพลังงานจากลูกตุ้มหนึ่งไปยังอีกลูกตุ้ม
• การสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น
• แรงเสียดทานหนืด การทำให้หมาด ๆ โช้คอัพ
• เกล็ดบิด การวัดแรงไฟฟ้าสถิตและแรงแม่เหล็ก
• การสั่นสะเทือนแบบบิด ความหนืด
• การหมุนวงแหวน
• ของเล่นของคุณปู่ (แรงสั่นสะเทือนบังคับ)
• แบบจำลองโลก
• ลูกตุ้มแมกซ์เวล

การหมุน

• ลูกข่าง
• เทคนิคเกี่ยวกับสายตา
• ขดลวดพาราด็อกซ์
• ธนาคารวิทยาศาสตร์
• ความตายในบ้านของคุณ
• แรงตึงผิว

การรับภาพโดยใช้วิธีการหลายแฟลช แฟลช

• การสังเกตภาพสโตรโบสโคปของลูกตุ้มคณิตศาสตร์
• ภาพสโตรโบสโคปของตะไลหมุน
• ภาพสโตรโบสโคปของกระแสน้ำ
• การสังเกตคลื่นบนผิวน้ำ

บรรจุภัณฑ์ - กล่องกระดาษแข็ง 320x410x60 มม.

ตั้งค่าความบันเทิงทางวิทยาศาสตร์ "กลศาสตร์ของกาลิเลโอ"จะช่วยให้คุณดำดิ่งสู่โลกแห่งฟิสิกส์โดยเริ่มจากต้นกำเนิด คุณจะสามารถทำการทดลองได้ 60 ครั้ง

ประสบการณ์ที่แนะนำ:

ลูกบอลบนระนาบเอียง
1. ลูกบอลบนระนาบเอียง 1
2. ลูกบอลบนระนาบเอียง 2
3. ลูกบอลบนระนาบเอียง 3
4. การทดลองของกาลิเลโอกับลูกบอลเบา
5. แรงต้านของอากาศ

วิธีประกอบการตั้งค่าทดลอง:
6. บอลในรางน้ำ
7. น้ำและทราย
8. น้ำและน้ำแข็ง
9. ไข่ดิบและไข่ต้ม
10. การเปลี่ยนแปลง
11. ลงเขา ... ขึ้น!

ระบบอ้างอิง วิถี
12. วิถี
13. กรอบอ้างอิงในการขับเคลื่อน
14. ใครแม่นกว่ากัน
15. วิถีกระสุนปืน

การชนกันของลูกบอล:
16. การชนกันของลูกบอลมวลเดียวกันบนสารแขวนลอยแบบไบฟิลาร์
17. การชนกันของลูกบอลที่มีมวลต่างกัน
18. การประชุมเชิงปฏิบัติการของนักเล่นบิลเลียดรุ่นเยาว์
19. โอเวอร์รันคิก
20. พลังหมัด
21. ผลกระทบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
22. การศึกษาการเด้งกลับของลูกบอลในระหว่างการกระแทกแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น
23. การหาความแข็งของวัสดุโดยความลึกของรู

การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามพลัง:
24. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็ก
25. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็วที่ต่างกัน
26. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในสนามที่น่ารังเกียจ
27. แนวความคิดของอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้น
28. การเคลื่อนที่ของลูกบอลในศักยภาพที่ดี

ความแข็งแกร่ง. การวัดแรง:
29. เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า
30. การวัดน้ำหนักตัว
31. ความแข็งแกร่งของอาร์คิมิดีส
32. การวัดแรงดึงดูดแม่เหล็ก
33. การวัดแรงเสียดทานการเลื่อน

กลไกสมดุลอย่างง่าย:
34. ระนาบเอียง
35. บีม, ตัวทำให้แข็ง
36. กฎของคันโยก
37. การเสียรูปในการดัด การตึง การอัด และการบิดเบี้ยว
38. ยอดคงเหลือ จุดศูนย์ถ่วง
39. เมื่อหอเอนแห่งน้ำตกปิซา

ความผันผวน:
40. ลูกตุ้มคณิตศาสตร์
41. โมเดลลูกตุ้มฟูโกต์
42. เสียงสะท้อน. การถ่ายโอนพลังงานจากลูกตุ้มหนึ่งไปยังอีกลูกตุ้ม
43. การสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น
44. แรงเสียดทานหนืด การทำให้หมาด ๆ โช้คอัพ
45. เกล็ดบิด การวัดแรงไฟฟ้าสถิตและแรงแม่เหล็ก
46. ​​​​การสั่นสะเทือนแบบบิด ความหนืด
47. การหมุนวงแหวน
48. ของเล่นของคุณปู่
49. แบบจำลองโลก
50. ลูกตุ้มของ Maxwell

การหมุน:
51. ท็อป
52. ออปติคัลโฟกัส
53. The Reel Paradox
54. ธนาคารวิทยาศาสตร์
55. พายุทอร์นาโดในบ้านคุณ
56. แรงตึงผิว

การรับภาพโดยใช้วิธีการหลายแฟลช แฟลช:
57. การสังเกตภาพสโตรโบสโคปของลูกตุ้มคณิตศาสตร์
58. ภาพสโตรโบสโคปของตะไลหมุน
59. ภาพสโตรโบสโคปของกระแสน้ำ
60. การสังเกตคลื่นบนผิวน้ำ

ชุดประกอบด้วย:
- พื้นที่ทำงาน กระดาษแข็ง
- รองรับการติดตั้ง (2 ชิ้น)
- หมุดกระดาษแข็งขนาดใหญ่ (4 ชิ้น)
- หมุดกระดาษแข็งขนาดเล็ก (2 ชิ้น)
- หมุดกระดาษแข็งแบบบาง (2 ชิ้น)
- คานประตูแคบ
- แถบกว้าง
- รางน้ำสั้น (2 ชิ้น)
- รางน้ำยาว (2 ชิ้น)
- ที่วางของไม่มีหน้าต่าง
- ที่วางของพร้อมหน้าต่าง (2 ชิ้น)
- กวาดปราการ
- การพัฒนาคานประตู
- ไดนาโมมิเตอร์กวาด
- ธงไดนาโมมิเตอร์
- รองรับหน้างาน (2 ชิ้น)
- ราง
- คันโยกกวาด
- แถบเอบีซี
- วงกลม 2 รู (2 ชิ้น)
- วงกลมมีรูตรงกลาง (6 ชิ้น)
- ล้อมีรูออฟเซ็ต (2 ชิ้น)
- กระดุม (3 ชิ้น)
- ลูกเล็ก 10 มม. (4 ชิ้น)
- บอลขนาดกลาง 18 มม. (3 ชิ้น)
- ลูกใหญ่ 32 mm
- ลูกปิงปอง
- แม่เหล็กวงแหวน (2 ชิ้น)
- แถบแม่เหล็ก
- ตะขอ (8 ชิ้น)
- คอยล์
- คูเวตต์
- เข็มฉีดยา
- ยางยืด
- ด้าย
- พลาสติกพรุน
- ไม้จิ้มฟัน (10 ชิ้น)
- สโตรโบสโคป
- แบตเตอรี่ AA (3 ชิ้น)
- บับเบิ้ล
- กระดาษคาร์บอน (2 แผ่น)
- กระดาษกาวในตัว (1/4 แผ่น)

ขนาดหีบห่อ : 45 ซม. x 32 ซม. x 5 ซม.
บรรจุ: กล่อง.