Math   Science   Chemistry   Economics   Biology   News   Search

> Following Galileo' footsteps Issue: 2007-3 Section: Science

English

 

Εισαγωγή

Το θέμα αυτού του άρθρου?

Αυτό το άρθρο αναφέρεται στην προσπάθεια μιας ομάδας μαθητών να πραγματοποιήσει στο περιβάλλον ενός σύγχρονου σχολείου μερικά από τα πειράματα ελεύθερης Πτώσης τουΓαλιλαίου.

Pisa Tower

A metal ball's free fal lfrom the Pisa Tower. Halves of the same metal ball fall free. Do they move faster, slower or the same?

 

Το κίνητρο

Οταν αρχίσαμε ξέραμε για το Γαλιλαίο δύο πράγματα:

a) Τη στάση του στην γνωστή δίκη εναντίον του επειδή υποστήριζε τη θεωρία ότι η Γη κινείται γύρω από τον Ηλιο

b) Την εικόνα των πειραμάτων Ελεύθερης Πτώσης από τον πύργο της Πίζας.

Δύο χρόνια πριν, μας ζητήθηκε να κάνουμε μια εργασία στο μάθημα της Τεχνολογίας,  Δυσκολευτήκαμε στην αρχή να βρούμε θέμα που να ενδιαφέρει και τους τρεις μας και ξαφνικά μας ήρθε η ιδέα να ασχοληθούμε με τη ζωή του Γαλιλαίου.

Συμφωνήσαμε για διαφορετικούς λόγους ο καθένας. Περάσαμε ευχάριστα μελετώντας το Γαλιλαίο γιατί δεν μάθαμε μόνο για τις επιστημονικές του θεωρίες, αλλά είχαμε την ευκαιρία να γνωρίσουμε για τη ζωή του που την αφιέρωσε στο να αποδείξει κάτι που αργότερα έγινα αποδεκτό.

Εξ αιτίας της εργασίας αυτής καταλάβαμε επίσης πόσο σπουδαίες ήταν οι θεωρίες του για την επιστήμη. Διασκεδάσαμε με το σχεδιασμό κι εκτέλαση των πειραμάτων Ελεύθερης Πτώσης.

 

Η εργασία

Το πρώτο μέρος της εργασίες ήταν να βρούμε πληροφορίες για τη ζωή και την προσωπικότητα του Γαλιλαίου. Το κύριο κομμάτι εστιαζόταν στην προσπάθεια του Γαλιλαίου να βρεί τους νόμους της Ελεύθερης Πτώσης. Το κείμενο που γράψαμε ήταν σύντομο γιατί είναι μέρος ενός δικτυακού τόπου. Βάλαμε επίσης την εικόνα του Γαλιλαίου καθώς και μια κινούμενη εικόνα σχετικά με τα πειράματα που σύμφωνα με την παράδοση πραγματοποίησε στον πύργο της Πίζας (βλ. εικόνες παρακάτω).

 

Η προσωπικότητα του Γαλιλαίου

Ακόμα και σήμερα 500 χρόνια μετά το θάνατό του οι θεωρίες του Γαλιλαίου και τα πειράματά του διδάσκονται στα σχολεία προβληματίζοντας μαθητές και καθηγητές.

 

Η μελέτη της θεωρίας του Αριστοτέλη αποτέλεσε σημαντικό παράγοντα στη ζωή του. Αρχισε, προσπαθώντας να αποδείξει την ορθότητα της θεωρίας αυτής πειραματικά. Δηλαδή ότι η ταχύτητα που αποκτά ένα σώμα είναι αποτέλεσμα μιας δράσης (εφαρμοζόμενης δύναμης).

Ο Γαλιλαίος αντιλήφθηκε ότι αυτή η παραδοχή ήταν λάθος. Δεν είναι η ταχύτητα αλλά η επιτάχυνση που οφείλεται στην δράση (δύναμη).

Υπερασπίστηκε τις ιδέες του πράγμα πολύ δύσκολο την εποχή εκείνη, επειδή τη θεωρία του Αριστοτέλη θεωρούσαν τότε σαν την απόλυτη αλήθεια.

Ο Γαλιλαίος και τα Πειράματα Ελεύθερης Πτώσης

Ο Γαλιλαίος πραγματοποίησε τα πειράματά του σε κεκλιμένα επίπεδα. Γιατί προτίμησε την κίνηση σε κεκλιμένα αντί να αφήνει απλώς τα σώματα να πέφτουν ελεύθερα; Στο βιβλίο του «Οι δύο Νέες Επιστήμες» ο Γαλιλαίος γράφει:

... η ταχύτητα μιας σφαίρας που κυλά σε κεκλιμένο επίπεδο σε διάφορα ύψη, είναι η ίδια που θα είχε (αλλά πολύ συντομώτερα) εάν έπεφτε κατακόρυφα από το ίδιο αρχικό ύψος. Αλλά εάν η κλίση του επιπέδου είναι μικρή τότε η κίνηση θα είναι αρκετά αργή ώστε να μπορέσουμε να πάρουμε μετρήσεις.

Μία βασική ερώτηση ήταν: Διαφορετικά σώματα που πέφτουν από το ίδιο ύψος αποκτούν διαφορετικές ταχύτητες; Σε μια προσπάθεια να συγκρίνει ταχύτητες, ο Γαλιλαίος αφησε σώματα διαφορετικής μάζας να κυλήσουν στο κεκλιμένο επίπεδο. Στη βάση του κεκλιμένου τα σώματα είχαν αποκτήσει μια ταχύτητα και έπεφταν σε παραβολικές τροχιές. Μπορούσε να μετρήσει την οριζόντια απόσταση, που θεώρησε ότι ήταν ανάλογη της ταχύτητας στη βάση του κεκλιμένου (βλ. Εικόνα ). Βρήκε ότι:

Το τετράγωνο της Ταχύτητας είναι ανάλογο του αρχικού Υψους ανεξάρτητα από τη μάζα.

 

Go to page 2