Sva tijela u bezzračnom prostoru padaju istim ubrzanjem. Ali zašto se to dešava? Zašto ubrzanje tijela koje slobodno pada ne zavisi od njegove mase? Da bismo odgovorili na ova pitanja, morat ćemo dobro razmisliti o značenju riječi "masa".

Zaustavimo se prvo na toku Galilejevog razmišljanja, kojim je pokušao dokazati da sva tijela moraju pasti istim ubrzanjem. Nećemo li, razmišljajući u sličnim slikama, doći do zaključka, na primjer, da se u električnom polju svi naboji također kreću istim ubrzanjem?

Neka postoje dva električna naboja - veliki i mali; Pretpostavimo da se u datom električnom polju veliki naboj kreće brže. Hajde da povežemo ove optužbe. Kako bi se kompozitni naboj sada trebao kretati: brže ili sporije od velikog naboja? Jedno je sigurno, da sila koja deluje na složeni naboj sa strane električno polje, biće više sila koje je svaki naboj doživljavao zasebno. Međutim, ova informacija još uvijek nije dovoljna za određivanje ubrzanja tijela; također morate znati ukupnu masu kompozitnog naboja. Zbog nedostatka podataka, moramo prekinuti našu raspravu o kretanju složenog naboja.

Ali zašto Galileo nije naišao na slične poteškoće kada je raspravljao o padu teških i lakih tijela? Kako se kretanje mase u gravitacionom polju razlikuje od kretanja naelektrisanja u električnom polju? Ispostavilo se da tu nema suštinske razlike. Da bismo odredili kretanje naboja u električnom polju, moramo znati veličinu naboja i masu: prvi od njih određuje silu koja djeluje na naboj iz električnog polja, drugi određuje ubrzanje pri datoj sili. Da bi se odredilo kretanje tijela u gravitacionom polju, potrebno je uzeti u obzir i dvije veličine: gravitacijski naboj i njegovu masu. Gravitacioni naboj određuje veličinu sile kojom gravitaciono polje deluje na telo, dok masa određuje ubrzanje tela u slučaju date sile. Za Galilea je jedna vrijednost bila dovoljna jer je smatrao da je gravitacijski naboj jednak masi.

Fizičari obično ne koriste izraz "gravitacijski naboj", već umjesto toga kažu "teška masa". Da bi se izbjegla zabuna, masa koja određuje ubrzanje tijela pod datom silom naziva se "inercijalna masa". Tako, na primjer, masa o kojoj se govori u specijalnoj teoriji relativnosti je inercijska masa.

Okarakterizirajmo teške i inertne mase nešto preciznije.

Šta podrazumevamo, na primer, pod tvrdnjom da je vekna hleba teška 1 kg? To je kruh koji Zemlja silom privlači k sebi V 1 kg (naravno, hljeb privlači Zemlju istom silom). Zašto Zemlja privlači jednu pogaču silom od 1 kg, a drugu, veću, recimo, silom 2? kg? Jer u drugom hlebu ima više hleba nego u prvom. Ili, kako kažu, druga vekna ima veću masu (tačnije duplo veću) od prve.

Svako tijelo ima određenu težinu, a težina ovisi o velikoj masi. Teška masa je karakteristika tijela koja određuje njegovu težinu, ili, drugim riječima, teška masa određuje količinu sile kojom dotično tijelo privlače druga tijela. Dakle, količine T I M, koje se pojavljuju u formuli (10) su teške mase. Mora se imati na umu da je teška masa određena količina koja karakterizira količinu materije sadržane u tijelu. Telesna težina, naprotiv, zavisi od spoljašnjih uslova.

U svakodnevnom životu, pod težinom razumijemo silu kojom tijelo privlači Zemlju, mjerimo težinu tijela u odnosu na Zemlju. Isto tako lako bismo mogli govoriti o težini nekog tijela u odnosu na Mjesec, Sunce ili bilo koje drugo tijelo. Kada osoba uspije posjetiti druge planete, imat će priliku direktno provjeriti da težina tijela zavisi od mase u odnosu na koju se mjeri. Zamislimo da su astronauti, idući na Mars, ponijeli sa sobom veknu hleba, koja je na Zemlji teška 1 kg. Nakon što su ga izmjerili na površini Marsa, otkrit će da je težina vekne bila jednaka 380 G. Teška masa hljeba se nije promijenila tokom leta, ali se težina kruha smanjila skoro tri puta. Razlog je jasan: teška masa Marsa je manja od teške mase Zemlje, tako da je privlačnost hljeba na Marsu manja nego na Zemlji. Ali ovaj hleb će vas zadovoljiti na potpuno isti način, bez obzira gde se jede - na Zemlji ili na Marsu. Iz ovog primjera jasno je da se tijelo ne mora karakterizirati svojom težinom, već svojom teškom masom. Naš sistem jedinica je izabran na način da je težina tijela (u odnosu na Zemlju) brojčano jednaka teškoj masi, samo zahvaljujući tome ne treba da pravimo razliku između teške mase i tjelesne težine u svakodnevnom životu.

Razmotrite sljedeći primjer. Neka kratki teretni voz stigne na stanicu. Kočnice se aktiviraju i voz se odmah zaustavlja. Zatim dolazi postava teške kategorije. Ovdje ne možete odmah zaustaviti voz – morate duže usporiti. Zašto je potrebno toliko vremena da se vozovi zaustave? drugačije vrijeme? Obično je odgovor da je drugi voz bio teži od prvog - to je razlog. Ovaj odgovor je netačan. Šta mašinovođa brine o težini voza? Njemu je bitno samo koliki otpor ima voz smanjenju brzine. Zašto bismo pretpostavili da se voz, koji Zemlja jače privlači, tvrdoglavije opire promjeni brzine? Istina, svakodnevna zapažanja pokazuju da je to tako, ali može se pokazati da je to čista slučajnost. Ne postoji logična veza između težine voza i otpora koji on pruža promenama brzine.

Dakle, težinom tijela (a samim tim i teškom masom) ne možemo objasniti činjenicu da pod utjecajem identičnih sila jedno tijelo poslušno mijenja brzinu, dok drugom za to treba dosta vremena. Razlog moramo tražiti negdje drugdje. Svojstvo tijela da se odupire promjeni brzine naziva se inercija. Ranije smo primetili da na latinskom „inercija“ znači lenjost, letargija. Ako je tijelo “lijeno”, odnosno sporije mijenja brzinu, onda se kaže da ima veću inerciju. Videli smo da voz sa manjom masom ima manju inerciju od voza sa većom masom. Ovdje smo ponovo koristili riječ “masa”, ali u drugom smislu. Gore je masa karakterizirala privlačenje tijela od strane drugih tijela, ali ovdje karakterizira inerciju tijela. Zato, kako bi se otklonila zabuna u upotrebi iste riječi „masa“ u dva različita značenja, kažu „teška masa“ i „inertna masa“. Dok teška masa karakterizira gravitacijski utjecaj drugih tijela na tijelo, inercijska masa karakterizira inerciju tijela. Ako se teška masa tijela udvostruči, tada će se sila privlačenja od strane drugih tijela udvostručiti. Ako se inercijska masa udvostruči, tada će se ubrzanje koje tijelo stekne pod utjecajem date sile smanjiti za polovicu. Ako sa dvostruko većom inercijskom masom tražimo da ubrzanje tijela ostane isto, tada će na njega trebati primijeniti dvostruko veća sila.

Šta bi se dogodilo da sva tijela imaju inertnu masu jednaku teškoj masi? Imamo, na primjer, komad željeza i kamen, a inertna masa komada željeza je tri puta veća od inertne mase kamena. To znači da da bi se ovim tijelima dalo jednaka ubrzanja, komad željeza mora biti podvrgnut sili tri puta većoj od one koja se primjenjuje na kamen. Pretpostavimo sada da je inercijska masa uvijek jednaka teškoj. To znači da će teška masa komada željeza biti tri puta veća od teške mase kamena; Zemlja će privući komad željeza tri puta jače od kamena. Ali da bi se dala jednaka ubrzanja, potrebna je tačno tri puta veća sila. Stoga će komad željeza i kamen pasti na Zemlju jednakim ubrzanjima.

Iz prethodnog slijedi da ako su inercijska i teška masa jednake, sva tijela će pasti na Zemlju istim ubrzanjem. Iskustvo zaista pokazuje da je ubrzanje svih tijela u slobodnom padu isto. Iz ovoga možemo zaključiti da sva tijela imaju inertnu masu jednaku teškoj masi.

Inertna masa i teška masa su različiti koncepti koji nisu logički povezani. Svaki od njih karakterizira određeno svojstvo tijela. A ako iskustvo pokazuje da su inertna i teška masa jednake, onda to znači da smo zapravo okarakterisali isto svojstvo tijela koristeći dva različita koncepta. Tijelo ima samo jednu masu. Činjenica da smo mu ranije pripisivali dvije vrste masa bila je jednostavno zbog našeg nedovoljnog poznavanja prirode. Sada se s pravom može reći da je teška tjelesna masa ekvivalentna inertnoj masi. Posljedično, omjer teške i inertne mase je u određenoj mjeri sličan odnosu mase (tačnije, inertne mase) i energije.

Newton je bio prvi koji je pokazao da se zakoni slobodnog pada koje je otkrio Galileo odvijaju zbog jednakosti inercijalne i teške mase. Budući da je ova jednakost eksperimentalno utvrđena, svakako se moraju uzeti u obzir greške koje se neizbježno pojavljuju u svim mjerenjima. Prema Newtonovoj procjeni, za tijelo velike mase V 1 kg inertna masa može se razlikovati od kilograma za najviše 1 g.

Njemački astronom Bessel koristio je klatno za proučavanje odnosa između inertne i teške mase. Može se pokazati da ako inercijska masa tijela nije jednaka teškoj masi, period malih oscilacija klatna ovisi o njegovoj težini. U međuvremenu, precizna mjerenja obavljena s različitim tijelima, uključujući i živa bića, pokazala su da te zavisnosti nema. Teška masa je jednaka inertnoj masi. S obzirom na tačnost svog iskustva, Bessel bi mogao tvrditi da je inercijska masa tijela 1 kg može se razlikovati od teške mase za najviše 0,017 g. Mađarski fizičar R. Eotvos je 1894. godine uspio uporediti inertnu i tešku masu sa vrlo velikom preciznošću. Iz mjerenja je slijedilo da je inercijska masa tijela V 1 kg može se razlikovati od teške mase za najviše 0,005 mG . Moderna mjerenja smanjila su moguću grešku za oko stotinu puta. Takva tačnost mjerenja omogućava da se tvrdi da su inertna i teška masa zaista jednake.

Posebno zanimljive eksperimente izveo je 1918. holandski fizičar Zeeman, koji je proučavao omjer teške i inertne mase za radioaktivni izotop uranijuma. Jezgra urana su nestabilna i vremenom se pretvaraju u jezgra olova i helijuma. U ovom slučaju energija se oslobađa tokom procesa radioaktivnog raspada. Približna procjena pokazuje da nakon transformacije 1 G čisti uranijum u olovo i helijum treba da se oslobodi 0,0001 G energije (gore smo vidjeli da se energija može mjeriti u gramima). Tako da možemo reći da je 1 G uranijum sadrži 0,9999 G inertne mase i 0,0001 G energije. Zeemanova mjerenja su pokazala da je teška masa takvog komada uranijuma 1 g. To znači da je Zemlja privučena silom od 0,0001 g. Gore smo već napomenuli da nema smisla praviti razliku između energije i inercijalne mase, jer obje karakteriziraju isto svojstvo tijela. Stoga je dovoljno jednostavno reći da je inertna masa komada uranijuma 1 g. Za radioaktivna tijela, inertna i teška masa su također jednake. Jednakost inertne i teške mase zajedničko je svojstvo svih prirodnih tijela.

Na primjer, akceleratori čestica, dajući energiju česticama, povećavaju njihovu težinu. Ako, na primjer, elektroni pobjegnu iz akceleratora... imaju energiju koja je 12.000 puta veća od energije elektrona u mirovanju, tada su 12.000 puta teži od potonjih. (Iz tog razloga se akceleratori elektrona velike snage ponekad nazivaju elektronskim „utezima“.)

Slobodni pad je kretanje predmeta okomito prema dolje ili okomito prema gore. Ovo je jednoliko ubrzano kretanje, ali njegova posebna vrsta. Za ovo kretanje vrijede sve formule i zakoni jednoliko ubrzanog kretanja.

Ako tijelo leti okomito prema dolje, onda se ubrzava, u ovom slučaju vektor brzine (usmjeren okomito prema dolje) poklapa se s vektorom ubrzanja. Ako tijelo leti okomito prema gore, tada se usporava, u ovom slučaju vektor brzine (usmjeren prema gore) ne podudara se sa smjerom ubrzanja. Vektor ubrzanja za vrijeme slobodnog pada uvijek je usmjeren vertikalno naniže.

Ubrzanje pri slobodnom padu tijela je konstantna vrijednost.
To znači da bez obzira koje tijelo leti gore ili dolje, njegova brzina će se mijenjati isto. ALI uz jedno upozorenje, ako se sila otpora zraka može zanemariti.

Ubrzanje zbog gravitacije obično se označava slovom koje nije ubrzanje. Ali ubrzanje zbog gravitacije i ubrzanje su iste fizičke veličine i imaju isto fizičko značenje. Oni podjednako učestvuju u formulama za jednoliko ubrzano kretanje.

U formulama upisujemo znak "+" kada tijelo leti dolje (ubrzava), znak "-" - kada tijelo leti gore (usporava)

Svi znaju iz školskih udžbenika fizike da u vakuumu kamenčić i pero lete na isti način. Ali malo ljudi razumije zašto, u vakuumu, tijela različitih masa slijeću u isto vrijeme. Šta god da se kaže, da li su u vakuumu ili u vazduhu, njihova masa je različita. Odgovor je jednostavan. Sila koja čini da tijela padaju (gravitacija), uzrokovana gravitacijskim poljem Zemlje, za ova tijela je drugačija. Za kamen je veći (pošto kamen ima veću masu), za pero je manji. Ali nema zavisnosti: što je veća sila, veće je i ubrzanje! Uporedimo, djelujemo istom silom na težak ormarić i lagani noćni ormarić. Pod uticajem ove sile, noćni ormarić će se kretati brže. A da bi se ormar i noćni ormarić ravnomjerno kretali, na ormar se mora utjecati jače nego na noćni ormarić. Zemlja radi isto. Privlači teža tijela većom silom od lakših. A te su sile raspoređene između masa na takav način da sve padaju u vakuumu u isto vrijeme, bez obzira na masu.

Razmotrimo posebno pitanje nastajanja otpora zraka. Uzmimo dva identična lista papira. Zgužvaćemo jednu od njih i istovremeno ih pustiti. Zgužvani list će prije pasti na zemlju. Ovdje različita vremena pada nisu povezana s tjelesnom težinom i gravitacijom, već su posljedica otpora zraka.

Zamislite tijelo koje pada sa određene visine h bez početne brzine. Ako je koordinatna os OU usmjerena prema gore, poravnavajući ishodište koordinata sa površinom Zemlje, dobijamo glavne karakteristike ovog kretanja.

Tijelo bačeno okomito naviše kreće se jednoliko s ubrzanjem gravitacije. U ovom slučaju, vektori brzine i ubrzanja su usmjereni prema unutra suprotne strane, a modul brzine opada s vremenom.

BITAN! Budući da su podizanje tijela do svoje maksimalne visine i naknadni pad na nivo tla apsolutno simetrična kretanja (s istim ubrzanjem, samo jedno sporije, a drugo ubrzano), tada će brzina kojom tijelo sleti biti jednaka brzini sa kojim se bacalo. U ovom slučaju, vrijeme kada se tijelo podigne na maksimalnu visinu biće jednako vremenu kada tijelo padne sa ove visine na nivo tla. Tako će cijelo vrijeme leta biti dvostruko veće od vremena uspona ili pada. Brzina tijela na istom nivou prilikom dizanja i pada također će biti ista.

Glavna stvar koju treba zapamtiti

1) Smjer ubrzanja pri slobodnom padu tijela;
2) Numerička vrednost ubrzanja slobodnog pada;
3) Formule

Izvedite formulu za određivanje vremena pada tijela sa određene visine h bez početne brzine.

Izvedite formulu za određivanje vremena potrebnog tijelu da se podigne na svoju maksimalnu visinu kada se baci početnom brzinom v0

Izvedite formulu za određivanje maksimalne visine dizanja tijela bačenog okomito prema gore s početnom brzinom v0

Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Slobodni pad je zanimljivo, ali u isto vrijeme i prilično složeno pitanje, jer su svi slušaoci iznenađeni i nepovjereni činjenicom da sva tijela, bez obzira na masu, padaju istim ubrzanjem, pa čak i jednakom brzinom ako nema otpora okoliš. Da bi prevazišao ovu predrasudu, nastavnik mora da uloži mnogo vremena i truda. Iako ima trenutaka kada nastavnik u tajnosti od učenika pita kolegu: „Zašto su brzina i ubrzanje iste?“ Odnosno, ispada da ponekad nastavnik mehanički iznosi neku istinu, iako na svakodnevnom nivou i sam ostaje među sumnjama. To znači da matematički proračuni i koncept direktno proporcionalnog odnosa između gravitacije i mase nisu dovoljni. Potrebne su uvjerljivije slike od razmišljanja koristeći formulu g = F težak / m da kada se masa udvostruči, sila gravitacije se također udvostručuje i dvije se smanjuju (to jest, kao rezultat, formula poprima svoj prethodni oblik). Zatim se izvode slični zaključci za tri, četiri, itd. Ali iza formula, učenici ne vide pravo objašnjenje. Formula ostaje, takoreći, sama za sebe, ali životno iskustvo vas sprečava da se složite sa pričom učiteljice. I koliko god nastavnik govorio ili ubeđivao, neće biti trajnog znanja, logički opravdanog, ostavljajući dubok trag u pamćenju. Stoga je, kako iskustvo pokazuje, u takvoj situaciji potreban drugačiji pristup, odnosno uticaj na emocionalnom nivou – iznenaditi i objasniti. U ovom slučaju možete bez glomaznog eksperimenta s Newtonovom cijevi. Jednostavni eksperimenti koji dokazuju utjecaj zraka na kretanje tijela u bilo kojoj sredini i smiješni teorijski argumenti, koji s jedne strane svojom jasnoćom mogu zainteresirati mnoge, a s druge će vam omogućiti da brzo i efikasno savladate materijala koji se proučava, sasvim su dovoljni.

Prezentacija na ovu temu sadrži slajdove koji odgovaraju paragrafu „Slobodni pad tijela“ koji se proučava u 9. razredu, a također odražava gore navedene probleme. Razmotrimo detaljnije sadržaj prezentacije, budući da je napravljena pomoću animacije i stoga je potrebno objasniti značenje i svrhu pojedinih slajdova. Opis slajdova će biti u skladu sa njihovom numeracijom u prezentaciji.

1. Naslov
2. Definicija pojma "slobodni pad"
3. Portret Galilea
4. Galilejevi eksperimenti. Dvije kugle različite mase padaju sa Krivog tornja u Pizi i istovremeno dopiru do površine zemlje. Vektori gravitacije su, shodno tome, različitih dužina.
5. Gravitacija je proporcionalna masi: Fweight = mg. Pored ove izjave, na slajdu su prikazana dva kruga. Jedna je crvena, a druga plava, što odgovara boji slova za gravitaciju i masu na ovom slajdu. Da bi se pokazalo značenje direktnog i obrnuto proporcionalnog odnosa, ovi krugovi, kada kliknete mišem, istovremeno počinju da se povećavaju ili smanjuju za isti broj puta.
6. Gravitacija je proporcionalna masi. Ali ovaj put je to prikazano matematički. Animacija vam omogućava da zamenite iste faktore i u brojnik i u nazivnik formule za ubrzanje slobodnog pada. Ovi brojevi se smanjuju (što je takođe predstavljeno u animaciji) i formula postaje ista. Odnosno, ovdje studentima teoretski dokazujemo da je pri slobodnom padu ubrzanje svih tijela, bez obzira na njihovu masu, isto.
7. Vrijednost ubrzanja zbog gravitacije na površini globusa nije ista: opada od pola prema ekvatoru. Ali prilikom izračunavanja uzimamo približnu vrijednost od 9,8 m/s2.
8. 9. Free Fall Poems(nakon čitanja treba ispitati učenike o sadržaju pjesme)

Ne brojimo vazduh i letimo na zemlju,
Brzina raste, već mi je jasno.
Svake sekunde sve je isto:
Svi dodajte deset, Zemlja će nam pomoći.
Povećavam brzinu za metar u sekundi.
Čim stignem do zemlje, možda ću se smiriti.
Drago mi je da sam stigao na vrijeme, znajući ubrzanje,
Doživite slobodan pad.
Ali vjerovatno bolje sljedeći put
Popeću se na planine, možda na Kavkaz:
Tamo će biti manje "g". Jedini problem je
Odstupiš i opet brojevi, kao i uvek,
Trčaće u galopu i ne mogu se zaustaviti.
Bar će, općenito, zrak usporiti.
br. Idemo umjesto toga na Mjesec ili Mars.
Eksperimenti su tamo mnogo puta sigurniji.
Manje privlačnosti - sve sam saznao sam,
Dakle, tamo će biti zanimljivije skočiti.

1. 11. Kretanje lakog čaršava i teške lopte u vazduhu iu bezvazdušnom prostoru (animacija).

1. Na slajdu je prikazana postavka za demonstriranje iskustva u kretanju tijela u bezzračnom prostoru. Newton cijev je spojena crijevom na Komovsky pumpu. Nakon što se u cijevi stvori dovoljan vakuum, tijela u njoj (pelet, pluta i pero) padaju gotovo istovremeno.
2. Animacija: “Padajuća tijela u Newton cijevi.” Tela: frakcija, novčić, pluta, pero.
3. Razmatranje rezultantnih sila koje se primjenjuju na tijelo pri kretanju u zraku. Animacija: sila otpora vazduha (plavi vektor) oduzima se od sile gravitacije (crveni vektor) i rezultujuća sila (zeleni vektor) se pojavljuje na ekranu. Za drugo tijelo (ploču) veće površine otpor zraka je veći, a rezultujuća sila gravitacije i otpor zraka manja je nego kod lopte.
4. 
   Uzmite dva lista papira ista masa. Jedan od njih je bio zgužvan. Listovi padaju sa drugačije brzine i ubrzanja. Na ovaj način dokazujemo da dva tijela jednake mase, različitog oblika, padaju u zrak različitim brzinama.
5. Fotografije eksperimenata bez Newtonove cijevi, koje pokazuju ulogu zraka u otporu kretanju tijela.
   Uzimamo udžbenik i list papira čija je dužina i širina manja od knjige. Mase ova dva tijela su prirodno različite, ali će pasti zajedno identičan brzine i ubrzanja, ako se na tabak otkloni uticaj otpora vazduha, odnosno list se postavi na knjigu. Ako se tijela podignu iznad površine zemlje i puste odvojeno jedno od drugog, tada list pada mnogo sporije.
6. Na pitanje koje mnogima nije jasno zašto je ubrzanje slobodno padajućih tijela isto i ne zavisi od mase tih tijela.
   Pored činjenice da je Galileo, s obzirom na ovaj problem, predložio zamjenu jednog masivnog tijela sa dva njegova dijela povezana lancem i analizirajući situaciju, može se ponuditi još jedan primjer. Kada vidimo da dva tijela masa m i 2m, početne brzine nula i istog ubrzanja, zahtijevaju primjenu sila koje se također razlikuju za faktor 2, ništa nas ne iznenađuje. To je tijekom normalnog kretanja po horizontalnoj površini. Ali isti zadatak i isto razmišljanje u odnosu na tijela koja padaju već izgledaju neshvatljivi.
7. Za analogiju, moramo rotirati horizontalni crtež za 900 i uporediti ga sa padajućim tijelima. Tada će biti jasno da nema suštinskih razlika. Ako tijelo mase m vuče jedan konj, tada je za tijelo potrebno 2m 2 konja da drugo tijelo ne zaostaje za prvim i kreće se istim ubrzanjem. Ali za vertikalno kretanje će postojati slična objašnjenja. Samo ćemo govoriti o uticaju Zemlje. Sila gravitacije koja djeluje na tijelo mase 2m je 2 puta veća nego na prvo tijelo mase m. A to što je jedna od sila 2 puta veća ne znači da se tijelo treba kretati brže. To znači da kada bi sila bila manja, masivnije tijelo ne bi pratilo manje tijelo. To je isto kao da gledate konjske trke na prethodnom slajdu. Stoga, proučavajući temu slobodnog pada tijela, čini se da ne razmišljamo o tome da bi bez utjecaja Zemlje ova tijela morala „visjeti“ u svemiru na mjestu. Niko ne bi menjao brzinu koja je nula. Jednostavno smo previše navikli na gravitaciju i više ne primjećujemo njenu ulogu. Zato nam se izjava o jednakosti ubrzanja gravitacije za tijela vrlo različitih masa čini tako čudnom.

Još jedna stvar važan uslov- u vakuumu. I to ne brzinom, već ubrzanjem u ovom slučaju. Da, do određenog stepena aproksimacije to je tačno. Hajde da to shvatimo.

Dakle, ako dva tijela padaju sa iste visine u vakuumu, onda će pasti u isto vrijeme. Galileo Galilei je svojevremeno eksperimentalno dokazao da tijela padaju na Zemlju (sa velikim slovom - govorimo o planeti) istim ubrzanjem, bez obzira na njihov oblik i masu. Legenda kaže da je uzeo prozirnu cijev, stavio u nju kuglicu i pero, a zatim ispumpao zrak iz nje. I ispostavilo se da su u takvoj cijevi oba tijela pala u isto vrijeme. Činjenica je da svako tijelo koje se nalazi u gravitacionom polju Zemlje doživljava isto ubrzanje (u prosjeku g~9,8 m/s²) slobodnog pada, bez obzira na svoju masu (u stvari, to nije sasvim tačno, ali u prvoj aproksimaciji - da, to nije neuobičajeno u fizici - pročitajte do kraja).

Ako se pad dogodi u zraku, tada se osim ubrzanja slobodnog pada javlja još jedna stvar; usmjerena je protiv kretanja tijela (ako tijelo jednostavno pada, onda protiv smjera slobodnog pada) i uzrokovana je silom otpora zraka. Sama sila zavisi od gomile faktora (brzine i oblika tela, na primer), ali ubrzanje koje će ta sila dati telu zavisi od mase ovog tela (Njutnov drugi zakon - F=ma, gde je a je ubrzanje). To jest, ako je uobičajeno, tijela "padaju" istim ubrzanjem, ali "usporavaju" u različitim stupnjevima pod utjecajem sile otpora medija. Drugim riječima, pjenasta lopta će aktivnije „usporiti“ u zraku sve dok je njena masa manja od mase olovne lopte koja leti u blizini. U vakuumu nema otpora i obje lopte će pasti približno (u mjeri dubine vakuuma i tačnosti eksperimenta) istovremeno.

Pa, u zaključku, obećano odricanje od odgovornosti. U gore spomenutoj cijevi, kao i Galileovoj, čak i pod idealnim uvjetima, pelet će pasti neznatan broj nanosekundi ranije, opet zbog činjenice da se njena masa neznatno (u poređenju sa masom Zemlje) razlikuje od mase pero. Činjenica je da se u Zakonu univerzalne gravitacije, koji opisuje silu parnog privlačenja masivnih tijela, pojavljuju OBA mase. Odnosno, za svaki par takvih tijela, rezultujuća sila (a samim tim i ubrzanje) ovisit će o masi "padajućeg" tijela. Međutim, doprinos peleta ovoj sili bit će zanemariv, što znači da će razlika između vrijednosti ubrzanja za pelet i pero biti zanemarljivo mala. Ako, na primjer, govorimo o "padu" dvije kugle od polovine i četvrtine Zemljine mase, tada će prva "pasti" primjetno ranije od druge. Istina je da je ovdje teško govoriti o "padu" - takva masa će primjetno pomjeriti samu Zemlju.

Inače, kada kuglica ili recimo kamen padne na Zemlju, tada, po istom zakonu univerzalne gravitacije, ne samo da kamen savlada rastojanje do Zemlje, već se i Zemlja u tom trenutku približava kamenu na beznačajnoj (nebitno) maloj udaljenosti. Bez komentara. Samo razmislite o tome prije spavanja.