Grawitacyjna zasada Galileusza

Ten artykuł od 2010-02 wymaga zweryfikowania podanych informacji. Należy podać wiarygodne źródła w formie przypisów bibliograficznych. Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary) Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Grawitacyjna zasada Galileusza (inaczej zwana prawem swobodnego spadania ciał w polu grawitacyjnym) – zasada odkryta przez Galileusza w 1602 r. Głosi, że w jednorodnym polu grawitacyjnym przy braku innych sił (takich jak tarcie), wszystkie ciała spadają z jednakowym przyspieszeniem.

Zasada ta nie jest spełniona w przypadku istnienia np. oporu powietrza i dlatego w powietrzu piórko spada wolniej niż metalowa kula.

Galileusz wymyślił tę zasadę sprowadzając do sprzeczności zasadę wcześniej obowiązującą stworzoną przez Arystotelesa. Mówiła ona, że ciała o większej masie spadają z większym przyspieszeniem. Rozumowanie Galileusza było następujące:

Rozważmy dwa ciała o masach ${\displaystyle M}$ i ${\displaystyle m,}$ gdzie ${\displaystyle M}$ jest większe od ${\displaystyle m.}$ Stosując zasadę Arystotelesa wnioskujemy, że ciało o masie ${\displaystyle M}$ spadnie na ziemię szybciej niż ciało o masie ${\displaystyle m.}$ Rozważmy zatem ciało, które składa się z połączenia obu wspomnianych ciał. Wtedy ma ono masę ${\displaystyle M+m,}$ która na pewno jest większa od każdej z mas ${\displaystyle M}$ i ${\displaystyle m.}$ Ponieważ ciało to składa się z obydwu ciał, które spadają z różnym przyśpieszeniem to ciało o masie ${\displaystyle M}$ będzie hamowane przez ciało o masie ${\displaystyle m,}$ a ciało o masie ${\displaystyle m}$ będzie przyspieszane przez ciało o masie ${\displaystyle M.}$ To znaczy, że połączone ciała spadną szybciej od pojedynczego ciała o masie ${\displaystyle m,}$ ale wolniej niż pojedyncze ciało o masie ${\displaystyle M.}$ To jednak prowadzi do sprzeczności, gdyż ciało połączone o masie ${\displaystyle M+m}$ powinno spaść zgodnie z zasadą Arystotelesa szybciej niż ciało o masie ${\displaystyle M.}$

Jedynym sposobem uniknięcia sprzeczności jest przyjęcie, że jeśli czas spadania ciał zależy jedynie od masy tego ciała, to niezależnie od tej masy ciało uderzy w ziemię po tym samym czasie. Spada zatem zawsze z takim samym przyspieszeniem.

Zobacz też

• dziesięć najpiękniejszych eksperymentów z fizyki
• prawo powszechnego ciążenia
• prędkość graniczna