通常の状況下で身体がどのように落ちるか。自由落下の法則の発見

自由落下は最も興味深い物理現象の 1 つであり、古くから科学者や哲学者の注目を集めてきました。さらに、これは小学生であれば誰でも実験できるプロセスの 1 つです。

アリストテレスの「哲学的誤り」

現在自由落下として知られている現象の科学的実証に最初に取り組んだのは古代の哲学者でした。当然のことながら、彼らは実験や実験を実行しませんでしたが、彼ら自身の哲学体系の観点からそれを特徴づけようとしました。特に、アリストテレスは、重い物体はより速い速度で地面に落ちると主張し、これを物理法則ではなく、宇宙のすべての物体が秩序と組織を求める欲求によってのみ説明します。興味深いのは、実験的な証拠が得られず、この声明が公理として認識されたことです。

自由落下の研究と理論的正当化に対するガリレオの貢献

中世の哲学者はアリストテレスの理論的立場に疑問を呈しました。これを実際に証明することはできなかったものの、外部の影響を考慮に入れなければ、物体が地面に向かって移動する速度は変わらないと彼らは確信していました。イタリアの偉大な科学者 G. ガリレオは、これらの位置から自由落下を考えました。数多くの実験を行った結果、彼は、例えば銅の球と金の球が地面に向かって移動する速度は同じであるという結論に達しました。これを視覚的に取り付けることを妨げる唯一のことは、空気抵抗の存在です。しかし、この場合でも、十分に大きな質量を持つ天体を採取した場合、それらはほぼ同時に地球の表面に着陸するでしょう。

自由落下の基本原理

ガリレオは実験から 2 つの重要な結論を導き出しました。まず、質量や材質に関係なく、どんな物体の落下速度も同じです。第 2 に、特定のオブジェクトが移動する加速度は一定のままです。つまり、速度は同じ期間にわたって同じ量だけ増加します。その後、この現象は自由落下と呼ばれるようになりました。

現代科学における自由落下の概念と意味

現在、すべての科学者は、自由落下は空気のない空間に置かれた物体の地表への一様に加速された動きからなる物理現象であるという意見を持っています。この場合、この物体に外部から加速度が与えられたかどうかは全く問題になりません。

普遍性と不変性がこの物理現象の最も重要な特徴です

この現象の普遍性は、真空中での人や鳥の羽の自由落下の速度がまったく同じであるという事実にあります。つまり、それらが同時に開始すると、それらは地表にも到達します。同時に。

自由落下は、地球の重力の影響下でのみ物体が移動することです（重力の影響下で）

地球の状況下では、天体の落下は条件付きで自由であると考えられています。物体が空中に落下すると、必ず空気抵抗が生じます。

理想的な自由落下は、空気抵抗のない真空中でのみ可能であり、質量、密度、形状に関係なく、すべての物体は同じ速度で落下します。つまり、どの瞬間においても、物体は同じ瞬間速度と加速度を持ちます。

ポンプを使ってニュートン管から空気を排出すると、ニュートン管内で物体が理想的に自由落下する様子を観察できます。

さらに推論を進める際や問題を解決する際には、空気との摩擦力を無視し、地上状態での物体の落下は理想的には起こらないと考えます。

重力の加速

自由落下中、地球の表面近くにあるすべての物体は、その質量に関係なく、重力加速度と呼ばれる同じ加速度を取得します。
重力加速度の記号は g です。

地球上の重力加速度は、次の値にほぼ等しいです。
g = 9.81m/s2。

重力加速度は常に地球の中心に向かって進みます。

地球の表面近くでは、重力の大きさは一定であると考えられているため、物体の自由落下は、一定の力の影響下での物体の動きです。したがって、自由落下は等加速度運動となります。

重力のベクトルとそれが生み出す自由落下加速度は常に同じ方向を向いています。

等加速運動のすべての公式は、自由落下物体に適用できます。

任意の時点での物体の自由落下中の速度の大きさ:

体の動き:

この場合、加速するのではなく、あ、重力加速度は等加速度運動の式に導入されます。 g=9.8m/s2。

理想的な落下の条件下では、同じ高さから落下した物体は、同じ速度で同じ落下時間をかけて地表に到達します。

理想的な自由落下では、物体は初速度の大きさと同じ速度で地球に戻ります。

体が落下する時間は、投げた瞬間から飛行の最高点で完全に停止するまで、体が上方に移動する時間に等しい。

地球の極でのみ、物体は厳密に垂直に落下します。惑星の他のすべての点では、回転系で発生するカリオリ力により、自由落下する天体の軌道は東に偏ります (つまり、地軸を中心とした地球の回転の影響が影響します)。

あなたは知っていますか

実際の状態での遺体の落下とは何ですか?

銃を垂直上向きに撃った場合、空気との摩擦力を考慮すると、任意の高さから自由に落下する弾丸の地上での速度は 40 m/s 以下になります。

実際の状況では、空気に対する摩擦力の存在により、物体の機械的エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されます。その結果、機体の上昇の最大高さは、空気のない空間を移動するときよりも低くなり、下降中の軌道のどの時点でも、速度は上昇時の速度よりも遅くなることがわかります。

摩擦がある場合、落下物は動きの最初の瞬間にのみ g に等しい加速度を持ちます。速度が増加すると加速度は減少し、体の動きは均一になる傾向があります。

自分でやれ

実際の状況では落下物体はどのように動作するのでしょうか?

プラスチック、厚いボール紙、または合板でできた小さな円盤を用意します。普通紙から同じ直径の円盤を切り出します。別々の手に持って同じ高さまで持ち上げ、同時に放します。重い円盤は軽い円盤よりも早く落下します。落下すると、各円盤は重力と空気抵抗という 2 つの力の影響を同時に受けます。落下の開始時には、重力の合力と空気抵抗の力は質量が大きい物体の方が大きくなり、重い物体の加速度も大きくなります。物体の速度が増加すると、空気抵抗の力が増加し、その大きさが重力と徐々に等しくなり、落下する物体は均等に動き始めますが、速度は異なります (重い物体ほど速度が高くなります)。
落下する円盤の動きと同様に、落下傘兵が高いところから飛行機から飛び降りるときに落下する動きを考えることができます。

軽い紙のディスクを重いプラスチックまたは合板のディスクの上に置き、それらを高さまで持ち上げて同時に放します。この場合、同時に落ちてしまいます。ここでは、空気抵抗は重い下部円盤にのみ作用し、重力は質量に関係なく、各物体に等しい加速度を与えます。

ほとんど冗談

18世紀に住んでいたパリの物理学者ルノルマンは、普通の雨傘を持ってスポークの端を固定し、家の屋根から飛び降りました。そして、成功に勇気づけられて、彼は籐の座面が付いた特別な傘を作り、モンペリエの塔から急いで降りました。下では熱狂的な観客に囲まれていました。あなたの傘の名前は何ですか？パラシュート！ - ルノルマンは答えた（フランス語からのこの言葉の直訳は「秋に反対する」です）。

面白い

地球にドリルで穴をあけてそこに石を投げたら、その石はどうなるでしょうか?
石は落下し、途中で最大速度を上げ、その後慣性でさらに飛行して地球の反対側に到達し、最終速度は最初の速度と同じになります。地球内部の自由落下の加速度は地球の中心までの距離に比例します。フックの法則に従って、石はバネの上の重りのように動きます。石の初速度がゼロの場合、真っ直ぐなシャフトがどのように掘られているかに関係なく、シャフト内の石の振動周期は、地球の表面付近での衛星の回転周期に等しくなります。つまり、中心を通る地球の、あるいはあらゆる弦に沿って。

古代ギリシャでは、機械の動きは自然なものと強制的なものに分類されていました。地球への物体の落下は自然な動きであり、「その場所へ」という身体の固有の欲求であると考えられていました。

最も偉大な古代ギリシャの哲学者アリストテレス（紀元前 384 ～ 322 年）の考えによると、物体の質量が大きくなるほど、物体はより速く地球に落下します。この考えは原始的な生活経験の結果でした。たとえば、リンゴとリンゴの木の葉が落ちる速度が異なることが観察によって示されました。加速という概念は古代ギリシャの物理学には存在しませんでした。

ガリレオは 1564 年にピサで生まれました。彼の父親は才能のある音楽家であり、優れた教師でした。ガリレオは11歳まで学校に通いましたが、その後は当時の習慣に従って修道院で育成と教育を受けました。ここで彼はラテン語とギリシャ語の作家の作品を知りました。

重度の目の病気を口実にして、父親はガリレオを修道院の壁から救い出し、自宅で良い教育を与え、彼を音楽家、作家、芸術家の社会に紹介しました。

17歳のとき、ガリレオはピサ大学に入学し、医学を学びました。ここで彼は初めて古代ギリシャの物理学、主にアリストテレス、ユークリッド、アルキメデスの著作に精通しました。アルキメデスの著作の影響を受けて、ガリレオは幾何学と力学に興味を持ち、医学から離れました。彼はピサ大学を中退し、フィレンツェで 4 年間数学を学びます。ここで彼の最初の科学的著作が発表され、1589 年にガリレオは最初にピサで、次にパドヴァで数学の椅子を受け取りました。ガリレオの生涯（1592年から1610年）のパドヴァ時代に、科学者の活動は最高潮に達しました。このとき、物体の自由落下の法則と相対性原理が定式化され、振り子の振動の等時性が発見され、望遠鏡が作成され、数々のセンセーショナルな天文学的発見（月の地形、衛星の衛星など）が行われました。木星、天の川の構造、金星の満ち欠け、黒点）。

1611年、ガリレオはローマに招待されました。ここで彼は、自然を研究する新しい実験方法の承認を求めて、教会の世界観に対して特に積極的な闘争を始めました。ガリレオはコペルニクスの体系を広め、それによって教会を敵に回した（1616年、ドミニコ会とイエズス会の特別会衆がコペルニクスの教えを異端と宣言し、彼の本を禁書リストに加えた）。

ガリレオは自分の考えを隠さなければなりませんでした。 1632 年に彼は、「世界の 2 つのシステムに関する対話」という素晴らしい本を出版しました。この本では、3 人の対話者間の議論の形で唯物論的な考えを展開しています。しかし、『対話』は教会によって禁止され、著者は裁判にかけられ、9年間「異端審問の囚人」とみなされた。

1638 年、ガリレオは、彼の長年にわたる実りある研究をまとめた『科学の 2 つの新しい分野に関する会話と数学的証明』という本をオランダで出版することに成功しました。

1637 年に彼は失明しましたが、生徒のヴィヴィアーニとトリチェッリとともに集中的な科学研究を続けました。ガリレオは 1642 年に亡くなり、フィレンツェのサンタクローチェ教会のミケランジェロの隣に埋葬されました。

ガリレオは古代ギリシャの機械式運動の分類を拒否しました。彼は最初に等速運動と加速運動の概念を導入し、運動の距離と時間を測定することによって機械運動の研究を始めました。傾斜面上の物体の均一加速運動に関するガリレオの実験は、今でも世界中のあらゆる学校で繰り返されています。

ガリレオは物体の自由落下の実験研究に特別な注意を払いました。ピサの斜塔での彼の実験は世界的に有名になりました。ヴィヴィアーニによれば、ガリレオは塔から0.5ポンドのボールと100ポンドの爆弾を同時に投げたという。意見に反して。アリストテレスによれば、彼らはほぼ同時に地表に到達した。爆弾はボールよりわずか数インチ先にあった。ガリレオはこの違いを空気抵抗の存在によって説明しました。この説明は当時としては根本的に新しいものでした。実際のところ、古代ギリシャの時代から、物体の運動のメカニズムについて次のような考えが確立されてきました。自然は空虚を恐れています（空虚を恐れるという誤った原則がありました）。空気が隙間に勢いよく流れ込み、体を押し込みます。したがって、空気は減速せず、逆に物体を加速すると信じられていました。

次に、ガリレオは何世紀にもわたる誤解を取り除きました。何らかの力で支えられなければ、たとえ障害物がなくても、動きは停止しなければならないと考えられていました。慣性の法則を最初に定式化したのはガリレオです。彼は、力が物体に作用する場合、その作用の結果は物体が静止しているか運動しているかには依存しないと主張しました。自由落下の場合、引力は常に物体に作用しており、慣性の法則に従って一度引き起こされた作用は保存されるため、この作用の結果は継続的に合計されます。この考えは彼の論理構造の基礎であり、それが自由落下の法則につながりました。

ガリレオは重力加速度を大きな誤差で測定しました。対話の中で彼はボールが60メートルの高さから5秒で落ちたと述べている。これは、真の値のほぼ半分の g の値に相当します。

ガリレオはストップウォッチを持っていなかったので、当然ながら g を正確に測定することができませんでした。彼が発明した砂時計、水時計、振り子時計は、正確な時間を計ることには貢献しませんでした。重力加速度は、1660 年にホイヘンスによってのみ非常に正確に決定されました。

より高い測定精度を達成するために、ガリレオは落下速度を減らす方法を探しました。これにより、彼は傾斜面を使った実験を行うようになりました。

方法論的なメモ。ガリレオの作品について語るとき、彼が自然法則を確立するために用いた方法の本質を生徒に説明することが重要です。まず、彼は論理的構築を実行し、そこから自由落下の法則が導き出されました。しかし、論理構築の結果は経験によって検証する必要があります。理論と経験の一致によってのみ、法の有効性の確信がもたらされます。これを行うには、測定する必要があります。ガリレオは、理論的思考の力と実験芸術を調和して組み合わせました。動きが非常に速く、短い時間を測定する機器がない場合、どうやって自由落下の法則を確認すればよいでしょうか?

ガリレオは傾斜面を利用することで落下速度を抑えています。ボードには溝が作られ、摩擦を軽減するためにクッキングシートが敷かれました。磨かれた真鍮のボールがシュートに沿って発射されました。移動時間を正確に測定するために、ガリレオは次のことを考え出しました。大きな容器の底に穴を開け、そこを細い水流が流れていました。それは小さな容器に入れられて送られ、事前に重量が測定されました。時間は容器の重量の増加によって測定されました。ハーフ、クォーターなどからボールを打ち出す。 d. 傾斜面の長さ、ガリレオは移動距離が移動時間の 2 乗に関係することを確立しました。

ガリレオのこれらの実験を繰り返すことは、学校の物理サークルで有益な研究の主題として役立ちます。

私たちは日常生活から、重力によって結合から解放された物体が地表に落下することを知っています。たとえば、糸に吊られた荷物は動かずにぶら下がっていますが、糸が切れるとすぐに垂直に落下し始め、徐々に速度が上がります。垂直上向きに投げられたボールは、地球の重力の影響を受けて、最初は速度を落とし、一瞬停止して落下し始め、徐々に速度を上げます。垂直下に投げられた石も重力の影響で徐々に速度が上がります。体を水平または水平に対して斜めに投げることもできます...

通常、物体は空中に落下するため、地球の重力に加えて空気抵抗の影響も受けます。そして、それは重要な意味を持つ可能性があります。たとえば、2 枚の同じ紙を考えて、そのうちの 1 枚をくしゃくしゃにして、同じ高さから両方の紙を同時に落とします。両方の葉の重力は同じですが、しわくちゃの葉の方が早く地面に到達することがわかります。これは、しわくちゃにしていない紙よりも空気抵抗が小さいために起こります。空気抵抗は物体の落下の法則を歪めるため、これらの法則を研究するには、まず空気抵抗がない場合の物体の落下を研究する必要があります。落下物体が空気のない空間で発生した場合、これは可能です。

空気がないときに軽い物体と重い物体の両方が均等に落下することを確認するには、ニュートン管を使用できます。これは長さ約 1 メートルの厚肉の管で、一端は密閉され、もう一端には蛇口が付いています。チューブには、ペレット、発泡スポンジ、および軽い羽の 3 つの本体が含まれています。チューブを素早くひっくり返すと、ペレットが最も速く落下し、次にスポンジ、フェザーが最後にチューブの底に到達します。チューブ内に空気があると、このようにして物体が落下します。次に、チューブから空気をポンプで排出し、ポンプで汲み上げた後に蛇口を閉じ、チューブをもう一度ひっくり返します。すべての物体が同じ瞬間速度で落下し、ほぼ同時にチューブの底に到達することがわかります。

空気のない空間で重力のみの影響で物体が落下することを自由落下といいます。

空気抵抗の力が重力に比べて無視できる場合、物体の動きは自由に非常に近くなります (たとえば、小さくて重い滑らかなボールが落下するとき)。

地球の表面近くの各物体に作用する重力は一定であるため、自由落下する物体は一定の加速度、つまり均一に加速されて移動する必要があります（これはニュートンの第 2 法則に従う）。この加速度を 自由落下の加速 およびという文字で指定されます。それは地球の中心に向かって垂直下に向けられています。地表近くの重力加速度の値は、次の式を使用して計算できます。
(式は万有引力の法則から得られます)、 g=9.81m/s 2.

重力加速度は、重力と同様に、地球の表面からの高さに依存します (
）、地球の形状について（地球は極で平らになっているため、極の半径は赤道の半径より小さく、極での重力加速度は赤道での重力加速度よりも大きくなります。 g P =9.832m/秒 2 、g ああ =9.780m/秒 2 ）そして緻密な土の岩の堆積物から。鉄鉱石などの鉱床がある場所では、地殻の密度が高く、重力加速度も大きくなります。そして、石油が埋蔵されているところには、 g少ない。地質学者は鉱物を探すときにこれを使用します。

表1。地球上のさまざまな高さでの自由落下の加速。

h、キロ	g、 MS 2	h、キロ	g、 MS 2

表 2.一部の都市の自由落下加速。

	地理的座標（グリニッジ標準時）		海抜高度、m	重力加速度、m/s 2
	経度	緯度	海抜高度、m	重力加速度、m/s 2

ワシントン





ストックホルム

地表付近の自由落下の加速度は同じなので、物体の自由落下は等加速度運動となります。これは、次の式で説明できることを意味します。
そして
。上方に移動するとき、物体の速度ベクトルと自由落下の加速度ベクトルは反対方向を向くため、それらの投影は異なる符号を持つことが考慮されます。下方向に移動する場合、物体の速度ベクトルと自由落下の加速度ベクトルは同じ方向を向くため、それらの投影は同じ符号になります。

物体が地平線または水平に対して斜めに投げられた場合、その動きは 2 つに分けられます。垂直方向に均一に加速される場合と、水平方向に均一に加速される場合です。次に、体の動きを説明するには、さらに 2 つの方程式を追加する必要があります。 v バツ = v 0 バツそして s バツ = v 0 バツ t.

式に代入すると
地球の質量と半径、他の惑星やその衛星の質量と半径の代わりに、これらの天体の表面における重力加速度のおおよその値を求めることができます。

表 3.一部の表面での自由落下の加速

天体（赤道の場合）、m/s 2。

自由落下の法則の発見

古代ギリシャでは、機械の動きは自然なものと強制的なものに分類されていました。地球への物体の落下は自然な動きであり、「その場所へ」という身体の固有の欲求であると考えられていました。
最も偉大な古代ギリシャの哲学者アリストテレス（紀元前 384 ～ 322 年）の考えによると、物体の質量が大きくなるほど、物体はより速く地球に落下します。この考えは原始的な生活経験の結果でした。たとえば、リンゴとリンゴの木の葉が落ちる速度が異なることが観察によって示されました。加速という概念は古代ギリシャの物理学には存在しませんでした。
イタリアの偉大な科学者ガリレオ・ガリレイ (1564 - 1642) は、教会が承認したアリストテレスの権威に対して初めて反対の声を上げました。

ガリレオは 1564 年にピサで生まれました。彼の父親は才能のある音楽家であり、優れた教師でした。ガリレオは11歳まで学校に通いましたが、その後は当時の習慣に従って修道院で育成と教育を受けました。ここで彼はラテン語とギリシャ語の作家の作品を知りました。
重度の目の病気という口実のもと、父は救出されました。ガリレオは修道院の壁から出てきて、自宅で良い教育を受けさせ、音楽家、作家、芸術家の社会に紹介しました。
17歳のとき、ガリレオはピサ大学に入学し、医学を学びました。ここで彼は初めて古代ギリシャの物理学、主にアリストテレス、ユークリッド、アルキメデスの著作に精通しました。アルキメデスの著作の影響を受けて、ガリレオは幾何学と力学に興味を持ち、医学から離れました。彼はピサ大学を中退し、フィレンツェで 4 年間数学を学びます。ここで彼の最初の科学的著作が発表され、1589 年にガリレオは最初にピサで、次にパドヴァで数学の椅子を受け取りました。ガリレオの生涯のパドヴァ時代（1592年 - 1610年）、科学者の活動は最高潮に達しました。このとき、物体の自由落下の法則と相対性原理が定式化され、振り子の振動の等時性が発見され、望遠鏡が作成され、数々のセンセーショナルな天文学的発見（月の地形、衛星の衛星など）が行われました。木星、天の川の構造、金星の満ち欠け、黒点）。
1611年、ガリレオはローマに招待されました。ここで彼は、自然を研究する新しい実験方法の承認を求めて、教会の世界観に対して特に積極的な闘争を始めました。ガリレオはコペルニクスの体系を広め、それによって教会を敵に回した（1616年、ドミニコ会とイエズス会の特別会衆がコペルニクスの教えを異端と宣言し、彼の本を禁書リストに加えた）。
ガリレオは自分の考えを隠さなければなりませんでした。 1632 年に彼は、「二つの世界システムに関する対話」という注目すべき本を出版しました。その中で、彼は 3 人の対話者間の議論の形で唯物論的な考えを展開しました。しかし、『対話』は教会によって禁止され、著者は裁判にかけられ、9年間「異端審問の囚人」とみなされた。
1638年、ガリレオはオランダで、彼の長年にわたる実りある活動をまとめた『科学の2つの新しい分野に関する会話と数学的証明』を出版することに成功した。
1637 年に彼は失明しましたが、生徒のヴィヴィアーニとトリチェッリとともに集中的な科学研究を続けました。ガリレオは 1642 年に亡くなり、フィレンツェのサンタクローチェ教会のミケランジェロの隣に埋葬されました。

ガリレオは古代ギリシャの機械式運動の分類を拒否しました。彼は最初に等速運動と加速運動の概念を導入し、運動の距離と時間を測定することによって機械運動の研究を始めました。傾斜面上の物体の均一加速運動に関するガリレオの実験は、今でも世界中のあらゆる学校で繰り返されています。
ガリレオは物体の自由落下の実験研究に特別な注意を払いました。ピサの斜塔での彼の実験は世界的に有名になりました。ヴィヴィアーニによれば、ガリレオは塔から0.5ポンドのボールと100ポンドの爆弾を同時に投げたという。アリストテレスの意見に反して、それらはほぼ同時に地球の表面に到達しました。爆弾はボールよりわずか数インチ先にありました。ガリレオはこの違いを空気抵抗の存在によって説明しました。この説明は当時としては根本的に新しいものでした。実際、古代ギリシャの時代から、身体の動きのメカニズムについて次のような考えが確立されてきました。身体が動くと、空間が残ります。自然は空虚を恐れています（空虚を恐れるという誤った原則がありました）。空気が隙間に勢いよく流れ込み、体を押し込みます。したがって、空気は減速せず、逆に物体を加速すると信じられていました。
次に、ガリレオは何世紀にもわたる誤解を取り除きました。何らかの力で支えられなければ、障害物がなくても動きは止まるはずだと考えられていました。慣性の法則を最初に定式化したのはガリレオです。彼は、力が物体に作用する場合、その作用の結果は物体が静止しているか運動しているかには依存しないと主張しました。自由落下の場合、引力は常に物体に作用しており、慣性の法則に従って一度引き起こされた作用は保存されるため、この作用の結果は継続的に合計されます。この考えは彼の論理構造の基礎であり、それが自由落下の法則につながりました。
ガリレオは重力加速度を大きな誤差で測定しました。対話の中で彼はボールが60メートルの高さから5秒で落ちたと述べている。これは値に対応します g, 本物のほぼ2分の1以下です。
当然のことながら、ガリレオは正確に判断することができませんでした。 g, ストップウォッチを持っていなかったので。彼が発明した砂時計、水時計、振り子時計は、正確な時間を計ることには貢献しませんでした。重力加速度は、1660 年にホイヘンスによってのみ非常に正確に決定されました。
より高い測定精度を達成するために、ガリレオは落下速度を減らす方法を探しました。これにより、彼は傾斜面を使った実験を行うようになりました。

方法論的なメモ。ガリレオの作品について語るとき、彼が自然法則を確立するために用いた方法の本質を生徒に説明することが重要です。まず、彼は論理的構築を実行し、そこから自由落下の法則が導き出されました。しかし、論理構築の結果は経験によって検証する必要があります。理論と経験の一致によってのみ、法の正義の確信がもたらされます。これを行うには、測定する必要があります。ガリレオは、理論的思考の力と実験芸術を調和して組み合わせました。動きが非常に速く、短い時間を測定する機器がない場合に、自由落下の法則を確認する方法。
ガリレオは傾斜面を利用することで落下速度を抑えています。ボードには溝が作られ、摩擦を軽減するためにクッキングシートが敷かれました。磨かれた真鍮のボールがシュートに沿って発射されました。移動時間を正確に測定するために、ガリレオは次のことを考え出しました。大きな容器の底に穴を開け、そこを細い水流が流れていました。それは小さな容器に入れられて送られ、事前に重量が測定されました。時間は容器の重量の増加によって測定されました。ガリレオは、傾斜面の長さの半分、1/4 などからボールを発射することによって、移動距離が移動時間の 2 乗に関係することを確立しました。
ガリレオのこれらの実験を繰り返すことは、学校の物理サークルで有益な研究の主題として役立ちます。

通常の状況下で身体がどのように落ちるか。 自由落下の法則の発見