Jak těla padají za normálních podmínek. Objev zákonů volného pádu

Volný pád je jedním z nejzajímavějších fyzikálních jevů, který od pradávna přitahuje pozornost vědců a filozofů. Navíc je to jeden z těch procesů, se kterými může experimentovat každý školák.

Aristotelův "filosofický omyl"

První, kdo provedl vědecké zdůvodnění jevu, který je nyní známý jako volný pád, byli starověcí filozofové. Ti samozřejmě neprováděli žádné experimenty a experimenty, ale snažili se to charakterizovat z hlediska svého vlastního filozofického systému. Zejména Aristoteles tvrdil, že těžší tělesa padají k zemi větší rychlostí, což nevysvětloval fyzikálními zákony, ale pouze touhou všech objektů ve Vesmíru po řádu a organizaci. Je zajímavé, že nebyly předloženy žádné experimentální důkazy a toto tvrzení bylo vnímáno jako axiom.

Galileův příspěvek ke studiu a teoretickému zdůvodnění volného pádu

Středověcí filozofové zpochybňovali Aristotelovo teoretické stanovisko. Aniž by to mohli dokázat v praxi, byli si přesto jisti, že rychlost, s jakou se tělesa pohybují k zemi, bez ohledu na vnější vlivy, zůstává stejná. Právě z těchto pozic uvažoval velký italský vědec G. Galileo o volném pádu. Po provedení četných experimentů dospěl k závěru, že rychlost pohybu například měděných a zlatých kuliček směrem k zemi je stejná. Jediná věc, která brání tomu, aby byla instalována vizuálně, je přítomnost odporu vzduchu. Ale i v tomto případě, když vezmete tělesa s dostatečně velkou hmotností, přistanou na povrchu naší planety přibližně ve stejnou dobu.

Základní principy volného pádu

Ze svých experimentů učinil Galileo dva důležité závěry. Za prvé, rychlost pádu absolutně jakéhokoli těla, bez ohledu na jeho hmotnost a materiál, ze kterého je vyrobeno, je stejná. Za druhé, zrychlení, se kterým se daný objekt pohybuje, zůstává konstantní, to znamená, že rychlost se zvyšuje o stejnou hodnotu za stejné časové úseky. Následně se tomuto jevu říkalo volný pád.

Moderní výpočty

Nicméně i sám Galileo chápal relativní omezení svých experimentů. Koneckonců, bez ohledu na to, jaká těla vzal, nebyl schopen zajistit, aby narazila na zemský povrch ve stejnou dobu: v té době bylo nemožné bojovat s odporem vzduchu. Teprve s příchodem speciálního zařízení, s jehož pomocí se vzduch z trubic zcela vypumpoval, se podařilo experimentálně prokázat, že volný pád skutečně probíhá. V kvantitativním vyjádření to bylo přibližně 9,8 m/s^2, ale následně vědci dospěli k závěru, že tato hodnota se liší, i když extrémně mírně, v závislosti na výšce objektu nad zemí a také na geografických podmínkách. .

Pojem a význam volného pádu v moderní vědě

V současné době jsou všichni vědci toho názoru, že volný pád je fyzikální jev spočívající v rovnoměrně zrychleném pohybu tělesa umístěného v bezvzduchovém prostoru směrem k povrchu Země. V tomto případě vůbec nezáleží na tom, zda bylo tomuto tělesu uděleno nějaké vnější zrychlení nebo ne.

Universalismus a stálost jsou nejdůležitějšími charakteristikami tohoto fyzikálního jevu

Univerzálnost tohoto jevu spočívá v tom, že rychlost volného pádu člověka nebo ptačího pírka ve vakuu je naprosto stejná, to znamená, že pokud začnou ve stejnou dobu, dosáhnou i povrchu Země ve stejnou dobu.

Volný pád je pohyb těles pouze pod vlivem zemské gravitace (pod vlivem gravitace)

V pozemských podmínkách je pád těles považován za podmíněně volný, protože Když tělo padá do vzduchu, vždy existuje síla odporu vzduchu.

Ideální volný pád je možný pouze ve vakuu, kde neexistuje odpor vzduchu a bez ohledu na hmotnost, hustotu a tvar padají všechna tělesa stejně rychle, tj. v každém okamžiku mají tělesa stejnou okamžitou rychlost a zrychlení.

Ideální volný pád těles v Newtonově trubici můžete pozorovat, pokud z ní pumpujete vzduch pomocí pumpy.

V dalším uvažování a při řešení problémů zanedbáváme sílu tření o vzduch a pád těles v pozemských podmínkách považujeme za ideálně volný.

GRAVITACE

Při volném pádu získávají všechna tělesa v blízkosti povrchu Země bez ohledu na jejich hmotnost stejné zrychlení, které se nazývá gravitační zrychlení.
Symbol pro gravitační zrychlení je g.

Gravitační zrychlení na Zemi je přibližně stejné:
g = 9,81 m/s2.

Gravitační zrychlení směřuje vždy ke středu Země.

V blízkosti povrchu Země je velikost gravitační síly považována za konstantní, proto volný pád tělesa je pohyb tělesa pod vlivem konstantní síly. Volný pád je tedy rovnoměrně zrychlený pohyb.

Vektor gravitace a zrychlení volného pádu, které vytváří, jsou vždy směrovány stejným způsobem.

Všechny vzorce pro rovnoměrně zrychlený pohyb jsou použitelné pro volně padající tělesa.

Velikost rychlosti při volném pádu tělesa v libovolném okamžiku:

pohyb těla:

V tomto případě místo zrychlení A, gravitační zrychlení je zavedeno do vzorců pro rovnoměrně zrychlený pohyb G= 9,8 m/s2.

Za podmínek ideálního pádu se tělesa padající ze stejné výšky dostanou na povrch Země, mají stejnou rychlost a tráví stejnou dobu pádem.

Při ideálním volném pádu se těleso vrací na Zemi rychlostí rovnou velikosti počáteční rychlosti.

Doba pádu tělesa se rovná době, kdy se pohybuje vzhůru od okamžiku hodu do úplného zastavení v nejvyšším bodě letu.

Pouze na zemských pólech padají tělesa přísně vertikálně. Ve všech ostatních bodech planety se trajektorie volně padajícího tělesa odchyluje na východ v důsledku Cariolisovy síly, která vzniká v rotujících systémech (tj. ovlivněn vliv rotace Země kolem její osy).

VÍŠ

CO JE PÁD TĚL VE SKUTEČNÝCH PODMÍNKÁCH?

Pokud střílíte z pistole svisle nahoru, pak, vezmeme-li v úvahu sílu tření se vzduchem, kulka volně padající z jakékoli výšky získá rychlost ne větší než 40 m/s na zemi.

V reálných podmínkách se vlivem přítomnosti třecí síly o vzduch mechanická energie tělesa částečně přeměňuje na tepelnou energii. V důsledku toho se ukazuje, že maximální výška stoupání tělesa je menší, než by mohla být při pohybu v bezvzduchovém prostoru, a v kterémkoli bodě trajektorie při klesání se ukazuje, že rychlost je menší než rychlost při stoupání.

Za přítomnosti tření mají padající tělesa zrychlení rovné g pouze v počátečním okamžiku pohybu. S rostoucí rychlostí klesá zrychlení a pohyb těla má tendenci být rovnoměrný.

UDĚLEJ SI SÁM

Jak se chovají padající tělesa v reálných podmínkách?

Vezměte malý disk vyrobený z plastu, silné lepenky nebo překližky. Vyřízněte kotouč stejného průměru z obyčejného papíru. Zvedněte je, držte je v různých rukou, do stejné výšky a současně je uvolněte. Těžký disk spadne rychleji než lehký. Při pádu na každý disk působí současně dvě síly: síla gravitace a síla odporu vzduchu. Na začátku pádu bude výsledná tíhová síla a síla odporu vzduchu větší u tělesa s větší hmotností a zrychlení těžšího tělesa bude větší. S rostoucí rychlostí tělesa roste síla odporu vzduchu a postupně se co do velikosti rovná gravitační síle, padající tělesa se začínají pohybovat rovnoměrně, ale různou rychlostí (těžší těleso má vyšší rychlost).
Podobně jako při pohybu padajícího disku lze uvažovat i o pohybu padajícího parašutisty při seskoku z letadla z velké výšky.

Lehký papírový kotouč položte na těžší plastový nebo překližkový kotouč, zvedněte je do výšky a zároveň uvolněte. V tomto případě padnou současně. Zde odpor vzduchu působí pouze na těžký spodní disk a gravitace uděluje tělesům stejná zrychlení bez ohledu na jejich hmotnost.

SKORO VTIP

Pařížský fyzik Lenormand, který žil v 18. století, vzal obyčejné deštníky, zajistil konce paprsků a skočil ze střechy domu. Poté, povzbuzen svým úspěchem, vyrobil speciální deštník s proutěným sedákem a vrhl se dolů z věže v Montpellier. Dole byl obklopen nadšenými diváky. Jak se jmenuje tvůj deštník? Padák! - Lenormand odpověděl (doslovný překlad tohoto slova z francouzštiny je „proti pádu“).

ZAJÍMAVÝ

Pokud provrtáte Zemi a hodíte tam kámen, co se s kamenem stane?
Kámen spadne, nabere maximální rychlost uprostřed dráhy, pak setrvačností poletí dále a dostane se na opačnou stranu Země a jeho konečná rychlost se bude rovnat počáteční. Zrychlení volného pádu uvnitř Země je úměrné vzdálenosti do středu Země. Kámen se bude pohybovat jako závaží na pružině, podle Hookova zákona. Pokud je počáteční rychlost kamene nulová, pak se doba oscilace kamene v hřídeli rovná periodě otáčení satelitu blízko povrchu Země, bez ohledu na to, jak je přímá hřídel vykopána: středem Země nebo podél jakékoli struny.

Ve starověkém Řecku byly mechanické pohyby klasifikovány jako přirozené a nucené. Pád těla na Zemi byl považován za přirozený pohyb, jakousi inherentní touhu těla „na své místo“,

Podle myšlenky největšího starověkého řeckého filozofa Aristotela (384-322 př. n. l.) čím větší je jeho hmotnost, tím rychleji tělo padá na Zemi. Tato myšlenka byla výsledkem primitivní životní zkušenosti: pozorování například ukázala, že jablka a listy jabloní padají různou rychlostí. Koncept zrychlení ve starověké řecké fyzice chyběl.

Galileo se narodil v Pise v roce 1564. Jeho otec byl talentovaný hudebník a dobrý učitel. Do 11 let Galileo navštěvoval školu, pak podle tehdejšího zvyku probíhala jeho výchova a vzdělávání v klášteře. Zde se seznámil s díly latinských a řeckých spisovatelů.

Pod záminkou těžkého očního onemocnění se jeho otci podařilo zachránit Galilea ze zdí kláštera a dát mu dobré vzdělání doma, čímž ho uvedl do společnosti hudebníků, spisovatelů a umělců.

Ve věku 17 let vstoupil Galileo na univerzitu v Pise, kde studoval medicínu. Zde se poprvé seznámil s fyzikou starověkého Řecka, především s díly Aristotela, Euklida a Archiméda. Pod vlivem Archimedových děl se Galileo začal zajímat o geometrii a mechaniku a opustil medicínu. Opouští univerzitu v Pise a čtyři roky studuje matematiku ve Florencii. Zde se objevily jeho první vědecké práce a v roce 1589 Galileo získal katedru matematiky, nejprve v Pise a poté v Padově. V padovském období Galileova života (1592-1610) dosáhly aktivity vědce svého vrcholu. V této době byly formulovány zákony volného pádu těles a princip relativity, objevena izochronismus kmitů kyvadla, vytvořen dalekohled a řada senzačních astronomických objevů (topografie Měsíce, satelitů hl. Jupiter, struktura Mléčné dráhy, fáze Venuše, sluneční skvrny).

V roce 1611 byl Galileo pozván do Říma. Zde zahájil zvláště aktivní boj proti církevnímu světonázoru za schválení nové experimentální metody studia přírody. Galileo propaguje koperníkovský systém, čímž si znepřátelí církev (v roce 1616 zvláštní kongregace dominikánů a jezuitů prohlásila Koperníkovo učení za kacířské a jeho knihu zařadila na seznam zakázaných knih).

Galileo musel své myšlenky maskovat. V roce 1632 vydal úžasnou knihu „Dialog o dvou systémech světa“, ve které rozvíjí materialistické myšlenky formou diskuse mezi třemi partnery. Nicméně „Dialog“ byl církví zakázán a autor byl postaven před soud a po dobu 9 let byl považován za „vězně inkvizice“.

V roce 1638 se Galileovi podařilo vydat v Holandsku knihu „Rozhovory a matematické důkazy o dvou nových odvětvích vědy“, která shrnula jeho mnohaletou plodnou práci.

V roce 1637 oslepl, ale pokračoval v intenzivní vědecké práci spolu se svými studenty Viviani a Torricelli. Galileo zemřel v roce 1642 a byl pohřben ve Florencii v kostele Santa Croce vedle Michelangela.

Galileo odmítl starověkou řeckou klasifikaci mechanických pohybů. Nejprve představil koncepty rovnoměrného a zrychleného pohybu a začal studovat mechanický pohyb měřením vzdáleností a časů pohybu. Galileiho pokusy s rovnoměrně zrychleným pohybem tělesa po nakloněné rovině se dodnes opakují ve všech školách světa.

Galileo věnoval zvláštní pozornost experimentálnímu studiu volného pádu těles. Jeho experimenty na šikmé věži v Pise získaly celosvětovou slávu. Podle Vivianiho Galileo shodil z věže půlkilovou kouli a stokilovou bombu zároveň. Oproti názoru. Aristotela dosáhli povrchu Země téměř současně: bomba byla před míčem jen o několik palců. Galileo vysvětlil tento rozdíl přítomností odporu vzduchu. Toto vysvětlení bylo v té době zásadně nové. Faktem je, že již od dob starověkého Řecka se o mechanismu pohybu těles ustálila následující představa: při pohybu za sebou tělo zanechává prázdnotu; příroda se bojí prázdnoty (existoval falešný princip strachu z prázdnoty). Vzduch se řítí do prázdna a tlačí tělo. Věřilo se tedy, že vzduch tělesa nezpomaluje, ale naopak zrychluje.

Dále Galileo odstranil další staletí starou mylnou představu. Věřilo se, že pokud pohyb není podporován nějakou silou, pak se musí zastavit, i když nejsou žádné překážky. Galileo poprvé formuloval zákon setrvačnosti. Tvrdil, že pokud na těleso působí síla, pak výsledek jejího působení nezávisí na tom, zda je těleso v klidu nebo v pohybu. V případě volného pádu působí na těleso neustále přitažlivá síla a výsledky tohoto působení se průběžně sčítají, protože podle zákona setrvačnosti se jednou způsobená akce zachovává. Tato myšlenka je základem jeho logické konstrukce, která vedla k zákonům volného pádu.

Galileo určil gravitační zrychlení s velkou chybou. V Dialogu uvádí, že míč spadl z výšky 60 m za 5 sekund. To odpovídá hodnotě g, která je téměř poloviční oproti skutečné hodnotě.

Galileo přirozeně nemohl přesně určit g, protože neměl stopky. Přesýpací hodiny, vodní hodiny nebo kyvadlové hodiny, které vynalezl, nepřispívaly k přesnému měření času. Gravitační zrychlení určil poměrně přesně až Huygens v roce 1660.

Pro dosažení větší přesnosti měření hledal Galileo způsoby, jak snížit rychlost pádu. To ho přivedlo k experimentům s nakloněnou rovinou.

Metodická poznámka. Když se mluví o Galileově díle, je důležité vysvětlit studentům podstatu metody, kterou použil, aby stanovil přírodní zákony. Nejprve provedl logickou konstrukci, ze které vyplývaly zákony volného pádu. Výsledky logické konstrukce je ale potřeba ověřit zkušenostmi. Pouze shoda teorie se zkušeností vede k přesvědčení o platnosti zákona. Chcete-li to provést, musíte měřit. Galileo harmonicky spojil sílu teoretického myšlení s experimentálním uměním. Jak zkontrolovat zákony volného pádu, když je pohyb tak rychlý a neexistují žádné přístroje na měření malých časových úseků?

Galileo snižuje rychlost pádu pomocí nakloněné roviny. V desce byla vytvořena drážka, vyložená pergamenem pro snížení tření. Po skluzu byla vypuštěna leštěná mosazná koule. Pro přesné měření doby pohybu přišel Galileo s následujícím. Ve dně velké nádoby s vodou byl vytvořen otvor, kterým protékal tenký pramínek. Byl odeslán do malé nádoby, která byla předem zvážena. Doba byla měřena přírůstkem hmotnosti plavidla! Odpalování míče z poloviny, čtvrtiny atd. d. délka nakloněné roviny, Galileo zjistil, že ujeté vzdálenosti souvisejí s druhou mocninou času pohybu.

Opakování těchto pokusů Galilea může sloužit jako předmět užitečné práce ve školním fyzikálním kroužku.

Z každodenního života víme, že gravitace způsobuje pád těles osvobozených od vazeb na povrch Země. Například břemeno zavěšené na niti nehybně visí, ale jakmile je nit odříznuta, začne klesat kolmo dolů a postupně zvyšuje rychlost. Míč hozený kolmo vzhůru vlivem zemské gravitace nejprve sníží svou rychlost, na okamžik se zastaví a začne padat dolů, přičemž svou rychlost postupně zvyšuje. Kámen hozený svisle dolů také postupně zvyšuje svou rychlost vlivem gravitace. Tělo lze házet i šikmo k vodorovné nebo vodorovné...

Obvykle tělesa padají ve vzduchu, takže kromě gravitace Země na ně působí i odpor vzduchu. A může to být významné. Vezměme si například dva stejné listy papíru a po zmačkání jednoho z nich shodíme oba listy současně ze stejné výšky. Přestože je gravitace u obou listů stejná, uvidíme, že zmačkaný list se dostane na zem rychleji. To se děje proto, že odpor vzduchu je u něj menší než u nezmačkaného papíru. Odpor vzduchu narušuje zákony padajících těles, takže pro studium těchto zákonů musíte nejprve studovat pád těles bez odporu vzduchu. To je možné, pokud se padající tělesa vyskytují v prostoru bez vzduchu.

Abyste se ujistili, že při nedostatku vzduchu padají lehká i těžká tělesa rovnoměrně, můžete použít Newtonovu trubici. Jedná se o asi metr dlouhou silnostěnnou trubku, jejíž jeden konec je utěsněn a druhý je opatřen kohoutem. Tuba obsahuje tři těla: peletku, kousek pěnové houby a lehké pírko. Pokud se trubice rychle převrátí, peleta spadne nejrychleji, potom houba a pírko se dostane na dno trubice jako poslední. Takto padají tělesa, když je v trubici vzduch. Nyní odčerpejme vzduch z trubice a po uzavření ventilu po napumpování trubici otočíme, uvidíme, že všechna tělesa padají stejnou okamžitou rychlostí a dosáhnou dna trubice téměř současně.

Pád těles v prostoru bez vzduchu pod vlivem samotné gravitace se nazývá volný pád.

Pokud je síla odporu vzduchu oproti gravitační síle zanedbatelná, pak je pohyb tělesa velmi blízký volnému (např. při pádu malého těžkého hladkého míčku).

Protože gravitační síla působící na každé těleso v blízkosti zemského povrchu je konstantní, musí se volně padající těleso pohybovat konstantním zrychlením, tedy rovnoměrně zrychleným (vyplývá to z druhého Newtonova zákona). Toto zrychlení se nazývá zrychlení volného pádu a je označen písmenem . Směřuje vertikálně dolů ke středu Země. Hodnotu tíhového zrychlení v blízkosti zemského povrchu lze vypočítat pomocí vzorce
(vzorec je získán ze zákona univerzální gravitace), G=9,81 m/s 2.

Gravitační zrychlení, stejně jako gravitační síla, závisí na výšce nad povrchem Země (
), na tvaru Země (Země je na pólech zploštělá, takže polární poloměr je menší než rovníkový poloměr a gravitační zrychlení na pólu je větší než na rovníku: G P =9,832 m/s 2 , g uh = 9,780 m/s 2 ) a z ložisek hustých zemních hornin. V místech ložisek např. železné rudy je větší hustota zemské kůry a větší je i gravitační zrychlení. A kde jsou ložiska ropy, G méně. Geologové toho využívají při hledání nerostů.

Stůl 1. Zrychlení volného pádu v různých výškách nad Zemí.

Tabulka 2 Zrychlení volného pádu pro některá města.

Protože zrychlení volného pádu v blízkosti povrchu Země je stejné, volný pád těles je rovnoměrně zrychlený pohyb. To znamená, že jej lze popsat následujícími výrazy:
A
. Je bráno v úvahu, že při pohybu nahoru je vektor rychlosti těla a vektor zrychlení volného pádu nasměrován v opačných směrech, proto jejich projekce mají různá znaménka. Při pohybu dolů směřují vektor rychlosti tělesa a vektor zrychlení volného pádu stejným směrem, takže jejich průměty mají stejná znaménka.

Pokud je těleso vrženo pod úhlem k horizontu nebo vodorovně, lze jeho pohyb rozdělit na dva: rovnoměrně zrychlený svisle a rovnoměrně vodorovně. K popisu pohybu tělesa je potřeba přidat další dvě rovnice: proti X = proti 0 X A s X = proti 0 X t.

Dosazení do vzorce
místo hmotnosti a poloměru Země, respektive hmotnosti a poloměru jakékoli jiné planety nebo jejího satelitu, lze určit přibližnou hodnotu gravitačního zrychlení na povrchu kteréhokoli z těchto nebeských těles.

Tabulka 3. Zrychlení volného pádu na povrchu některých

nebeská tělesa (pro rovník), m/s 2.

ODHALENÍ ZÁKONŮ VOLNÉHO PÁDU

Ve starověkém Řecku byly mechanické pohyby klasifikovány jako přirozené a nucené. Pád těla na Zemi byl považován za přirozený pohyb, jakousi inherentní touhu těla „na své místo“,
Podle představy největšího starověkého řeckého filozofa Aristotela (384-322 př. n. l.) padá těleso na Zemi tím rychleji, čím větší je jeho hmotnost. Tato myšlenka byla výsledkem primitivní životní zkušenosti: pozorování například ukázala, že jablka a listy jabloní padají různou rychlostí. Koncept zrychlení ve starověké řecké fyzice chyběl.
Velký italský vědec Galileo Galilei (1564 - 1642) poprvé vystoupil proti autoritě Aristotela, schválené církví.

Galileo se narodil v Pise v roce 1564. Jeho otec byl talentovaný hudebník a dobrý učitel. Do 11 let Galileo navštěvoval školu, pak podle tehdejšího zvyku probíhala jeho výchova a vzdělávání v klášteře. Zde se seznámil s díly latinských a řeckých spisovatelů.
Pod záminkou těžkého očního onemocnění byl můj otec zachráněn. Galileo ze zdí kláštera a dát mu dobré vzdělání doma, uvést ho do společnosti hudebníků, spisovatelů, umělců.
Ve věku 17 let vstoupil Galileo na univerzitu v Pise, kde studoval medicínu. Zde se poprvé seznámil s fyzikou starověkého Řecka, především s díly Aristotela, Euklida a Archiméda. Pod vlivem Archimedových děl se Galileo začal zajímat o geometrii a mechaniku a opustil medicínu. Opouští univerzitu v Pise a čtyři roky studuje matematiku ve Florencii. Zde se objevily jeho první vědecké práce a v roce 1589 Galileo získal katedru matematiky, nejprve v Pise a poté v Padově. V padovském období Galileova života (1592 - 1610) dosáhly aktivity vědce svého vrcholu. V této době byly formulovány zákony volného pádu těles a princip relativity, objevena izochronismus kmitů kyvadla, vytvořen dalekohled a řada senzačních astronomických objevů (reliéf Měsíce, satelity hl. Jupiter, struktura Mléčné dráhy, fáze Venuše, sluneční skvrny).
V roce 1611 byl Galileo pozván do Říma. Zde zahájil zvláště aktivní boj proti církevnímu světonázoru za schválení nové experimentální metody studia přírody. Galileo propaguje koperníkovský systém, čímž si znepřátelí církev (v roce 1616 zvláštní kongregace dominikánů a jezuitů prohlásila Koperníkovo učení za kacířské a jeho knihu zařadila na seznam zakázaných knih).
Galileo musel své myšlenky maskovat. V roce 1632 vydal pozoruhodnou knihu „Dialog o dvou světových systémech“, ve které rozvíjí materialistické myšlenky formou diskuse mezi třemi partnery. Nicméně „Dialog“ byl církví zakázán a autor byl postaven před soud a po dobu 9 let byl považován za „vězně inkvizice“.
V roce 1638 se Galileovi podařilo vydat v Holandsku knihu „Rozhovory a matematické důkazy o dvou nových odvětvích vědy“, která shrnula jeho mnohaletou plodnou činnost.
V roce 1637 oslepl, ale pokračoval v intenzivní vědecké práci spolu se svými studenty Viviani a Torricelli. Galileo zemřel v roce 1642 a byl pohřben ve Florencii v kostele Santa Croce vedle Michelangela.

Galileo odmítl starověkou řeckou klasifikaci mechanických pohybů. Nejprve představil koncepty rovnoměrného a zrychleného pohybu a začal studovat mechanický pohyb měřením vzdáleností a časů pohybu. Galileiho pokusy s rovnoměrně zrychleným pohybem tělesa po nakloněné rovině se dodnes opakují ve všech školách světa.
Galileo věnoval zvláštní pozornost experimentálnímu studiu volného pádu těles. Jeho experimenty na šikmé věži v Pise získaly celosvětovou slávu. Podle Vivianiho Galileo shodil z věže půlkilovou kouli a stokilovou bombu zároveň. Na rozdíl od Aristotelova názoru dosáhli povrchu Země téměř současně: bomba byla jen několik palců před míčem. Galileo vysvětlil tento rozdíl přítomností odporu vzduchu. Toto vysvětlení bylo v té době zásadně nové. Faktem je, že již od dob starověkého Řecka byla zavedena následující představa o mechanismu pohybu těl: při pohybu tělo zanechává prázdnotu; příroda se bojí prázdnoty (existoval falešný princip strachu z prázdnoty). Vzduch se řítí do prázdna a tlačí tělo. Věřilo se tedy, že vzduch tělesa nezpomaluje, ale naopak zrychluje.
Dále Galileo odstranil další staletí starou mylnou představu. Věřilo se, že pokud pohyb není podporován nějakou silou, měl by se zastavit, i když neexistují žádné překážky. Galileo poprvé formuloval zákon setrvačnosti. Tvrdil, že pokud na těleso působí síla, pak výsledek jejího působení nezávisí na tom, zda je těleso v klidu nebo v pohybu. V případě volného pádu působí na těleso neustále přitažlivá síla a výsledky tohoto působení se průběžně sčítají, protože podle zákona setrvačnosti se jednou způsobená akce zachovává. Tato myšlenka je základem jeho logické konstrukce, která vedla k zákonům volného pádu.
Galileo určil gravitační zrychlení s velkou chybou. V Dialogu uvádí, že míč spadl z výšky 60 m za 5 sekund. To odpovídá hodnotě G, téměř dvakrát méně než ten pravý.
Galileo to přirozeně nedokázal přesně určit G, protože jsem neměl stopky. Přesýpací hodiny, vodní hodiny nebo kyvadlové hodiny, které vynalezl, nepřispívaly k přesnému měření času. Gravitační zrychlení určil poměrně přesně až Huygens v roce 1660.
Pro dosažení větší přesnosti měření hledal Galileo způsoby, jak snížit rychlost pádu. To ho přivedlo k experimentům s nakloněnou rovinou.

Metodická poznámka. Když se mluví o Galileově díle, je důležité vysvětlit studentům podstatu metody, kterou použil, aby stanovil přírodní zákony. Nejprve provedl logickou konstrukci, ze které vyplývaly zákony volného pádu. Výsledky logické konstrukce je ale potřeba ověřit zkušenostmi. Pouze shoda teorie se zkušeností vede k přesvědčení o spravedlnosti zákona. Chcete-li to provést, musíte měřit. Galileo harmonicky spojil sílu teoretického myšlení s experimentálním uměním. Jak zkontrolovat zákony volného pádu, když je pohyb tak rychlý a nejsou k dispozici přístroje na měření malých časových úseků.
Galileo snižuje rychlost pádu pomocí nakloněné roviny. V desce byla vytvořena drážka, vyložená pergamenem pro snížení tření. Po skluzu byla vypuštěna leštěná mosazná koule. Pro přesné měření doby pohybu přišel Galileo s následujícím. Ve dně velké nádoby s vodou byl vytvořen otvor, kterým protékal tenký pramínek. Byl odeslán do malé nádoby, která byla předem zvážena. Doba byla měřena přírůstkem hmotnosti plavidla! Vypuštěním koule z poloviny, čtvrtiny atd., délky nakloněné roviny, Galileo zjistil, že ujeté vzdálenosti souvisejí se čtverci času pohybu.
Opakování těchto pokusů Galilea může sloužit jako předmět užitečné práce ve školním fyzikálním kroužku.