Падающие тела Галилея — интерактивный 3D-симулятор

Что это за опыт

Это классический опыт, которым Галилео Галилей опроверг Аристотеля: почти две тысячи лет считалось, что тяжёлые тела падают быстрее лёгких. На самом деле ускорение свободного падения одинаково для всех тел — g ≈ 9,81 м/с², независимо от массы.

Причина в том, что сила тяжести m·g растёт пропорционально массе, но ровно так же растёт и инертность тела (та же масса в формуле a = F/m). Масса сокращается, и остаётся a = g. Разницу в воздухе создаёт не «природа тяжести», а сила сопротивления: она зависит от скорости и размера тела, а не от массы, поэтому лёгкую пробку тормозит заметно, а тяжёлое ядро — почти нет.

Симулятор трёхмерный: сцену можно вращать мышью и приближать колесом. Тумблер «Воздух» включает и выключает сопротивление, «Стробоскоп» оставляет метки через равные промежутки времени (по ним видно ускорение), а ползунки задают высоту и массу пробки. Панель показывает время падения ядра и разрыв Δt между телами.

Формулы

Методичка к уроку

Как показать опыт за пять минут на проекторе или интерактивной доске:

• Оставьте тумблер «Воздух» включённым и нажмите «Бросить»: пробка отстаёт — смотрите поле «разрыв Δt».
• Выключите «Воздух» и бросьте снова — тела падают синхронно, Δt ≈ 0; вот вывод Галилея прямо на экране.
• При выключенном воздухе двигайте ползунок «Масса пробки» от 50 г до 3 кг: время падения не меняется.
• Включите «Стробоскоп» — метки идут всё дальше друг от друга, и это наглядно показывает ускорение (v = g·t).

Полная методичка с формулами, графиком, примером расчёта и задачами для самопроверки встроена в сам симулятор — кнопка «📘 Как это работает».

Частые вопросы

Похожие опыты

Маятник Ньютона Маятник Фуко Гироскоп