Construction d’une Guinée meilleure et une plume

la Guinée et la plume est une des expériences plus importantes dans la physique classique et elle est toujours appliquée aujourd'hui comme une démonstration de conférence depuis des milliers d’introduction physique des étudiants. Il montre que la pesanteur terrestre accélère tous les objets même, indépendamment de masse c'est-à-dire qu’un objet lourd (une Guinée Britannique) et un objet léger (une plume) tombera exactement au même taux. Cette notion d’accélération gravitationnelle uniforme a été proposée par Galileo Galilei (1564-1642) et contredit directement la revendication précédente par Aristote (384-322 av. J.-C.) que des objets lourds tombent plus vite. Bien sûr, si vous laissez tomber une pièce de monnaie et une plume dans des conditions normales (atmosphériques), la pièce sera frappé le sol tout d’abord. Mais Galileo a estimé qu’il y avait une autre force au travail ralentissant la plume. Cette force a été de résistance de l’air et Galileo a soutenu que, dans des conditions sans résistance de l’air, tous les objets seraient accélérerait également. Malheureusement, les techniques pour la création d’un vide suffisant n’existaient pas au moment de prouver Galileo correct.

Isaac Newton (1643-1727) a prouvé mathématiquement que Galileo était correcte. Loi de Newton de la gravitation universelle États que l’attraction entre deux objets M et m placé à une distance r part (de centre à centre) est donnée par F = ^GMm/_r² , où G est la constante de gravitation. Mais la seconde loi de Newton stipule que la force (F) sur un objet (m) est liée à son accélération (a) de F = ma. Combinant ces deux équations nous obtenons F = ^GMm/_r² = ma, ou a = ^GM/_r². Ainsi, l’accélération gravitationnelle d’un objet dépend uniquement de la masse de la terre (M), il est loin du centre de la terre (r) et la constante de gravitation G. Nous appelons cette accélération due à la pesanteur g pour distiguish de l’accélération due à une autre force. La valeur précise de g varie avec la localisation et la densité de la terre locale, mais la gravité standard est défini comme g = 9,80665 m/s².

Newtons troisième loi stipule que les forces existe en égalité et en face de paires. Cela signifie que pour une force donnée F₁ agissant sur une petite masse m ce qui entraîne une accélération de₁, la terre connaît également une force F₂ sur sa masse M ce qui entraîne une accélération₂. L’accélération totale de la terre et la petite masse m est juste la somme₁ +₂ = G (M + m) / r². Cependant, la masse de la terre (5,98 x 10²⁴ kg) est beaucoup plusieurs ordres de grandeur supérieurs à la petite masse m M + m est donc essentiellement M et un₂ est essentiellement 0. Si les mathématiques sont difficiles à lire ici, consultez les articles de Wikipedia sur La Gravitation universelle et de la gravité terrestre.

Cette expérience a même été réalisée sur la lune par Apollo 15 commandant David Scott à l’aide d’un marteau de géologie de 1,32 kg et une plume de faucon de 0,03 kg (Falcon était le nom du module lunaire). Parce qu’il n’y a pas d’atmosphère sur la lune, le marteau et la plume a atterri sur la surface lunaire en même temps. C’était retransmis en direct en 1971 et un lien vers la vidéo est ci-dessous.

Sur une note historique, la Guinée a été le Britannique pièce d’or d’abord utilisé dans cette expérience et aux États-Unis, il est parfois appelé le Penny et plume. Nombreuses versions actuelles utilisent un morceau de métal ordinaire au lieu d’une pièce de monnaie et un morceau de papier au lieu d’une plume.

Veuillez noter que l’image de titre est dans la liste de démonstration de 200 PIRA et copyright 1993 par l’Université du Minnesota et de l' Association ressource pédagogique de physique. Selon cette page Web, l’image du titre est publié pour un usage éducatif à but non lucratif. Toutes les images utilisées à d’autres fins sans but lucratif, doivent conserver la signature de leurs créateurs...