Galileo se eksperiment met die Skewe Toring van Pisa
In 1589-92[1] het die Italiaanse wetenskaplike Galileo Galilei (toe professor van wiskunde by die Universiteit van Pisa), volgens 'n biografie deur Galileo se leerling Vincenzo Viviani, wat hy in 1654 saamgestel en in 1717 gepubliseer het, twee sfere met verskillende massas uit die Skewe Toring van Pisa laat val om te wys dat die tyd wat hulle neem om te val, onafhanklik is van hulle massa.[2][3]:19–21[4][5]
Oorsig
wysigDeur hierdie eksperiment, sou Galileo kwansuis ontdek het dat alle voorwerpe met dieselfde versnelling val, wat sy voorspelling waar sou bewys het, en terselfdertyd Aristoteles se teorie van swaartekrag verkeerd sou bewys, aangesien dit sê dat die spoed van 'n voorwerp wat val eweredig is aan sy massa. Teen die tyd dat die eksperiment volgens Viviani plaasgevind het, het Galileo egter nog nie die finale weergawe van sy wet van vrye val geformuleer nie. Hy het wel 'n vroeër weergawe bereik wat voorspel het dat liggame van die dieselfde materiaal wat deur dieselfde medium val, dieselfde spoed sou hê.[3]:20 Dit staan in teenstelling met Aristoteles se leerstelling dat swaar voorwerpe vinniger as ligteres val, in direkte verhouding tot hulle gewig.[3]:9[6] Alhoewel die verhaal van die eksperiment dikwels oorvertel is, is daar is geen rekord van so 'n eksperiment deur Galileo self nie, en die meeste historici aanvaar dat dit 'n gedagte-eksperiment was, wat nie eintlik plaasgevind het nie.[7][8] 'n Uitsondering hierop is Drake, wat beweer dat dit, min of meer soos deur Viviani beskryf, as 'n demonstrasie vir studente gedoen is.[3]:19–21, 414–416
Die eksperiment is wel in Delft in 16de eeuse Nederland gedoen, toe die wiskundige en fisikus Simon Stevin en Jan Cornets de Groot (die vader van Hugo de Groot) twee loodballe van die Nieuwe Kerk laat val het. Die eksperiment is beskryf in Simon Stevin se boek De Beghinselen der Weeghconst (Die Beginsels van Statiek), wat in 1586 gepubliseer is:
'Neem (soos die hooggeleerde H. IAN CORNETS DE GROOT, flukse ondersoeker van die Natuur se verborgenhede, en ek gedoen het) twee loodballe, die een tienmaal groter en swaarder as die ander, en laat hulle tesame val van 30 voet hoog, op 'n plank waarteen dit 'n merkbare geluid gee, en jy sal merk dat die ligter een nie tienmaal langer daarheen neem as die swaarder een nie, maar dat hulle tesame gelyk op die plank val, sodat hulle twee geluide een en dieselfde slag skyn te wees. Soortgelyk bevind hy dadelik dieselfde resultaat met twee ewe groot liggame in tienvoudige verhouding van gewig, daarom is Aristoteles se vermeende eweredigheid onjuis.' [9][10][11]
Galileo het by sy hipotese bereik deur 'n bekende gedagte-eksperiment wat in sy boek Oor Beweging beskryf is.[12] Beskou twee voorwerpe, een ligter en een swaarder, wat met 'n tou aanmekaar verbind is. Laat hierdie stelsel van voorwerpe uit 'n toring val. As ons aanvaar dat swaarder voorwerpe inderdaad vinniger as ligter voorwerpe val, sal die tou styftrek soos die ligter voorwerp die val van die swaarder voorwerp vertraag. Die stelsel sal dus stadiger as die swaarder voorwerp val. Maar as die stelsel as 'n geheel beskou word, is dit swaarder as die swaar voorwerp, en daarom moet dit vinniger val. Hierdie teenstrydigheid lei tot die gevolgtrekking dat die aanname verkeerd is.
Sien ook
wysig- Terminale snelheid ('n Voorwerp wat hoog genoeg laat val word in 'n medium soos die lug, sal uiteindelik 'n konstante spoed bereik, wat die terminale snelheid genoem word, wanneer die aerodinamiese sleepkrag wat opwaarts op die liggaam inwerk, die gravitasiekrag (gewig) wat die liggaam aftrek, balanseer.)
- Newton se tweede wet
Notas
wysig- ↑ Some contemporary sources speculate about the exact date; e.g. Rachel Hilliam gives 1591 (Galileo Galilei: Father of Modern Science, The Rosen Publishing Group, 2005, p. 101).
- ↑ Vincenzo Viviani (1717), Racconto istorico della vita di Galileo Galilei, p. 606: [...dimostrando ciò con replicate esperienze, fatte dall'altezza del Campanile di Pisa con l'intervento delli altri lettori e filosofi e di tutta la scolaresca... [...Galileo het dit gewys [alle liggaame, ongeag die gewig, val met gelyke snelheid] deur herhaalde eksperimente van die hoogte van die toring van Pisa in die teenwoordigheid van die ander professore en al die studente...].
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Drake, Stillman (2003). Galileo at Work: His Scientific Biography (Facsim. uitg.). Mineola (N.Y.): Dover publ. ISBN 9780486495422.
- ↑ http://www.hindu.com/seta/2005/06/30/stories/2005063000351500.htm.
- ↑ Vincenzo Viviani in die museo galileo
- ↑ Sharratt, M. (1994). Galileo: Decisive Innovator. Cambridge University Press. p. 31. ISBN 0-521-56671-1.
- ↑ Groleau, R. (Julie 2002). "Galileo's Battle for the Heavens" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 10 Oktober 2019.
- ↑ Ball, P. (30 Junie 2005). "Science history: Setting the record straight". The Hindu (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 20 Junie 2014. Besoek op 10 Oktober 2017.
- ↑ Laet nemen (soo den hoochgheleerden H. IAN CORNETS DE GROOT vlietichste ondersoucker der Naturens verborghentheden, ende ick ghedaen hebben) twee loyen clooten d'een thienmael grooter en swaerder als d'ander, die laet t'samen vallen van 30 voeten hooch, op een bart oft yet daer sy merckelick gheluyt tegen gheven, ende sal blijcken, dat de lichste gheen thienmael langher op wech en blijft dan de swaerste, maer datse t'samen so ghelijck opt bart vallen, dat haer beyde gheluyden een selve clop schijnt te wesen. S'ghelijcx bevint hem daetlick oock also, met twee evegroote lichamen in thienvoudighe reden der swaerheyt, daerom Aristoteles voornomde everedenheyt is onrecht. In: Simon Stevin, De Beghinselen der Weeghconst, 1586.
- ↑ Asimov, Isaac (1964). Asimov's Biographical Encyclopedia of Science and Technology. ISBN 978-0385177719
- ↑ E. J. Dijksterhuis, ed., The Principal Works of Simon Stevin Amsterdam, Netherlands: C. V. Swets & Zeitlinger, 1955 vol. 1, pp. 509, 511.
- ↑ http://galileo.rice.edu/sci/theories/on_motion.html.
Verdere leesstof
wysig- Adler, Carl G. (1978). "Galileo and the Tower of Pisa experiment". American Journal of Physics. 46 (3): 199. Bibcode:1978AmJPh..46..199A. doi:10.1119/1.11165.
- Crease, Robert P. (2006). "The Legend of the Leaning Tower". In Hall, Linley Erin (red.). The laws of motion : an anthology of current thought. Reprint of an article in Physics World", February 2003. (1st uitg.). New York: Rosen Pub. Group. pp. 8–14. ISBN 9781404204089.
- Segre, Michael (1989). "Galileo, Viviani and the tower of Pisa". Studies in History and Philosophy of Science Part A. 20 (4): 435–451. doi:10.1016/0039-3681(89)90018-6.