द्रव्यमान जितना अधिक होगा, गिरने की गति नहीं बदलती है। मुक्त गिरावट की गति
गैलीलियो की तरह न्यूटन ने भी यांत्रिक गति में अपना शोध अध्ययन से शुरू किया शरीर गिरने का नियम, लेकिन उसका काम पहले से ही कुछ हद तक आसान था। न्यूटन के पास एक वायु पंप था जिसके बारे में गैलीलियो केवल सपना देख सकता था।
गैलीलियो ने पीसा की झुकी मीनार से लोहे के तोप के गोले फेंककर अपना प्रयोग किया (अधिक विवरण:)। न्यूटन ने एक लंबी कांच की ट्यूब ली, जिसे एक सिरे से सील कर दिया, उसमें कॉर्क का एक छोटा टुकड़ा और एक शॉट डाला, और ट्यूब को एक वायु पंप से जोड़ दिया। पंप ने अधिकांश हवा खींच ली।
वैज्ञानिक ने ट्यूब के दूसरे सिरे को सील कर दिया। और कॉर्क के एक टुकड़े के साथ गोली अत्यंत दुर्लभ वायु क्षेत्र में रह गई। न्यूटन ने ट्यूब को पहले एक सिरे से ऊपर की ओर घुमाया और फिर दूसरे सिरे से - कॉर्क का एक टुकड़ा और एक गोली समान गति से नीचे गिरे। इस प्रकार शून्यता की वस्तुओं में यह सिद्ध करना संभव हो सका अलग-अलग वजनएक ही गति से गिरना. अब ये सरल उपकरण - " न्यूटन ट्यूब- हर स्कूल में उपलब्ध हैं। 
गिरने की गति वजन पर निर्भर नहीं करती
गिरने की गति वजन पर निर्भर नहीं करती. गैलीलियो ने कहा, गिरती वस्तुओं का कोई वजन नहीं होता, (अधिक विवरण:)। इसका मतलब है, न्यूटन ने निष्कर्ष निकाला, वजन सभी वस्तुओं या पदार्थों का मौलिक गुण नहीं है। किसी भी वस्तु का वजन तभी तक होता है जब तक वह पड़ी रहती है या किसी चीज पर लटकी रहती है और जब वह गिरती है तो उसका वजन कम हो जाता है।
वज़न क्या है?
न्यूटन के पूर्ववर्तियों में से एक, फ्रांसीसी गणितीय दार्शनिक रेने डेसकार्टेस ने यह तर्क दिया था वज़नवह दबाव है जो चीज़ें ज़मीन पर या उस स्टैंड पर पड़ती हैं जिस पर वे लेटती हैं। न्यूटन को बाल्टी के साथ गैलीलियो के प्रयोग याद थे। जब पानी एक बाल्टी से दूसरी बाल्टी में डाला जा रहा था, वे कुल वजनपहले से छोटा था - गिरता हुआ पानी स्वतंत्र रूप से बह रहा था, उसे किसी ने नहीं रोका, गिरने के दौरान वास्तव में उसका वजन कुछ भी नहीं था।
जैसे ही सारा पानी निचली बाल्टी में था, तराजू का संतुलन बहाल हो गया। और इससे न्यूटन को भी कोई आश्चर्य नहीं हुआ। चूँकि सारा पानी निचली बाल्टी में एकत्र हो गया है, तो तली पर इसका दबाव दोनों बाल्टियों में पानी के दबाव के योग के बराबर होना चाहिए। ऐसा लग रहा था कि पानी ने अपना वज़न फिर से हासिल कर लिया है।
शरीर स्टैंड पर क्यों दबाते हैं?
लेकिन शव स्टैंड पर क्यों दबाते हैं?? डेसकार्टेस को यह पता नहीं था। आइए एक वजन लें और उसे स्प्रिंग पर लटका दें। वसंत खिंचेगा. अब इस वजन को हटा दें और स्प्रिंग के हुक को अपने हाथ से पकड़ लें। हम बल लगाकर स्प्रिंग को उतना ही खींच सकते हैं जितना भार उसे खींचता है। वजन के भार और हाथ के बल का स्प्रिंग पर समान प्रभाव पड़ता है। इसका मतलब यह है कि स्टैंड पर पिंडों के दबाव - उनके वजन - का कारण किसी प्रकार का बल है। न्यूटन ने इसे परिभाषित किया।
गुरूत्वाकर्षन का नियम
यह ग्लोब वजन और अन्य पिंडों को आकर्षित करता है, उन्हें अपने पास रखता है। हम इस घटना को हर जगह और हर जगह देखते हैं और इसे गुरुत्वाकर्षण कहते हैं। गैलीलियो ने भी अध्ययन किया। सभी शरीर, बड़े और छोटे, एक-दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं, आज्ञापालन करते हैं कानून सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण , न्यूटन द्वारा खोजा गया. तो, भार वह बल है जिसके साथ पृथ्वी द्वारा आकर्षित वस्तुएं उन्हें पकड़ने वाले समर्थन पर दबाती हैं। वजन सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण की अभिव्यक्ति है। न्यूटन पिंडों के गिरने के नियम को तार्किक निष्कर्ष तक पहुंचाने में सक्षम थे, जिसकी शुरुआत गैलीलियो गैलिल ने की थी।
एक और बात महत्वपूर्ण शर्त- निर्वात में। और गति से नहीं, बल्कि त्वरण के साथ इस मामले में. हां, कुछ हद तक यह बात सच है। आइए इसका पता लगाएं।
इसलिए, यदि दो पिंड निर्वात में समान ऊंचाई से गिरते हैं, तो वे एक ही समय में गिरेंगे। गैलीलियो गैलीली ने एक समय प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया था कि पिंड पृथ्वी पर (बड़े अक्षर से - हम एक ग्रह के बारे में बात कर रहे हैं) समान त्वरण से गिरते हैं, चाहे उनका आकार और द्रव्यमान कुछ भी हो। किंवदंती है कि उसने एक पारदर्शी ट्यूब ली, उसमें एक गोली और एक पंख रखा और फिर उसमें से हवा को बाहर निकाला। और पता चला कि ऐसी ट्यूब में होने के कारण दोनों शव एक ही समय में गिरे। तथ्य यह है कि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में स्थित प्रत्येक पिंड अपने द्रव्यमान की परवाह किए बिना समान त्वरण (औसतन g~9.8 m/s²) मुक्त गिरावट का अनुभव करता है (वास्तव में, यह पूरी तरह से सच नहीं है, लेकिन पहले अनुमान के अनुसार - हाँ। वास्तव में, यह भौतिकी में असामान्य नहीं है - अंत तक पढ़ें)।
यदि हवा में गिरावट होती है, तो मुक्त गिरावट के त्वरण के अलावा, एक और बात सामने आती है; यह शरीर की गति के विरुद्ध निर्देशित होता है (यदि शरीर बस गिर रहा है, तो मुक्त गिरावट की दिशा के विरुद्ध) और वायु प्रतिरोध के बल के कारण होता है। बल स्वयं कई कारकों (उदाहरण के लिए, पिंड की गति और आकार) पर निर्भर करता है, लेकिन यह बल शरीर को जो त्वरण देगा वह इस पिंड के द्रव्यमान पर निर्भर करता है (न्यूटन का दूसरा नियम - F=ma, जहां a त्वरण है)। अर्थात्, यदि सशर्त रूप से, तो पिंड समान त्वरण के साथ "गिरते" हैं, लेकिन अंदर बदलती डिग्रीपर्यावरण की प्रतिरोध शक्ति के प्रभाव में "धीमा हो जाओ"। दूसरे शब्दों में, फोम बॉलजब तक इसका द्रव्यमान पास में उड़ रहे सीसे के द्रव्यमान से कम है, तब तक यह हवा में अधिक सक्रिय रूप से "धीमा" हो जाएगा। निर्वात में कोई प्रतिरोध नहीं होता है और दोनों गेंदें लगभग (निर्वात की गहराई और प्रयोग की सटीकता की सीमा तक) एक साथ गिरेंगी।
खैर, निष्कर्ष में, वादा किया गया अस्वीकरण। उपर्युक्त ट्यूब में भी, गैलीलियो के समान ही आदर्श स्थितियाँगोली नैनोसेकेंड की एक नगण्य संख्या में पहले गिरेगी, फिर से इस तथ्य के कारण कि इसका द्रव्यमान पंख के द्रव्यमान से भिन्न (पृथ्वी के द्रव्यमान की तुलना में) नगण्य है। तथ्य यह है कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम में, जो विशाल पिंडों के जोड़ीदार आकर्षण बल का वर्णन करता है, दोनों द्रव्यमान प्रकट होते हैं। अर्थात्, ऐसे पिंडों के प्रत्येक जोड़े के लिए, परिणामी बल (और इसलिए त्वरण) "गिरने वाले" पिंड के द्रव्यमान पर निर्भर करेगा। हालाँकि, इस बल में गोली का योगदान नगण्य होगा, जिसका अर्थ है कि गोली और पंख के त्वरण मूल्यों के बीच का अंतर गायब हो जाएगा। यदि, उदाहरण के लिए, हम क्रमशः पृथ्वी के द्रव्यमान के आधे और एक चौथाई हिस्से की दो गेंदों के "गिरने" के बारे में बात करते हैं, तो पहला ध्यान देने योग्य "गिरेगा"। दूसरे से पहले. सच्चाई यह है कि यहां "पतन" के बारे में बात करना मुश्किल है - ऐसा द्रव्यमान पृथ्वी को ही विस्थापित कर देगा।
वैसे, जब कोई गोली या कहें पत्थर पृथ्वी पर गिरता है, तो सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के उसी नियम के अनुसार, न केवल पत्थर पृथ्वी की दूरी तय कर लेता है, बल्कि उस क्षण पृथ्वी भी पत्थर के पास आ जाती है। नगण्य (लुप्त) छोटी दूरी पर। कोई टिप्पणी नहीं। बिस्तर पर जाने से पहले बस इसके बारे में सोचें।
नहीं, केवल बलपूर्वक। प्रयोग याद रखें - एक पंख और एक गोली निर्वात में समान गति से गिरते हैं। 6 सालपीछे फ़िकस सेनहीं, पृथ्वी के क्षेत्र में गुरुत्वाकर्षण का त्वरण 9.8 मीटर प्रति सेकंड वर्ग सभी पिंडों को प्रभावित नहीं करता है।
6 सालपीछे दिमित्री लिविन सेआपने कानून का सही वर्णन किया है. गिरने की गति (या, अधिक सटीक रूप से, इसका त्वरण) परस्पर क्रिया करने वाले निकायों के द्रव्यमान के उत्पाद पर निर्भर करती है।
यदि एक किलोग्राम का वजन और एक टन का वजन गिरता है, तो उपकरणों के लिए उनकी गति में कोई विशेष अंतर नहीं होगा, क्योंकि दूसरे भागीदार - पृथ्वी - का द्रव्यमान समान है, और यह द्रव्यमान इनमें से किसी भी वजन से बहुत बड़ा है। इसलिए, उनके बीच आकर्षण बल मुख्य रूप से पृथ्वी के द्रव्यमान पर निर्भर करेगा। और इसलिए, चंद्रमा पर, दोनों भार कमजोर गति से बढ़ेंगे - और लगभग समान रूप से कमजोर भी।
एक और दृष्टिकोण. पृथ्वी भार पर बल लगाती है, जिससे भार में तेजी आती है। यह बल वजन के हैंडल पर नहीं, बल्कि उसके द्रव्यमान पर लगाया जाता है। स्वाभाविक रूप से, वजन का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, पृथ्वी इस वजन पर उतना ही अधिक बल लगाने में सक्षम होगी। लेकिन त्वरण फिर भी नहीं बदलेगा, क्योंकि लागू बल में वृद्धि के साथ, जिस पदार्थ पर यह बल लगाया जाता है उसकी मात्रा भी बढ़ जाती है। एक दूसरे के लिए क्षतिपूर्ति करता है - और वजन का त्वरण वही रहता है। हां, लगाया गया बल अलग है - लेकिन यह अलग वजन पर लगाया जाता है! आप भौतिकी को मूर्ख नहीं बना सकते
तीसरा दृष्टिकोण. गुरुत्वाकर्षण के नियम के आपके विवरण के आधार पर, जब जोड़ी में किसी भी पिंड का द्रव्यमान बदलता है तो त्वरण बदलना चाहिए। लेकिन भार और पृथ्वी के मामले में, प्रभाव यह सामने आता है कि परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों के द्रव्यमान में लाखों गुना अंतर होता है और वे एक-दूसरे से तुलनीय नहीं होते हैं; और मेरे लिए जोड़ी में केवल एक - छोटा - भागीदार है, आपको, निश्चित रूप से, परिणामों में ध्यान देने योग्य परिवर्तन नहीं मिलेगा, क्योंकि जो कुछ हो रहा है उसमें दूसरा भागीदार भागीदारी का एक बहुत बड़ा हिस्सा निवेश करता है। अब, यदि आप दो भारों के एक-दूसरे के बीच जड़ने पर विचार कर रहे थे, तो हाँ - उनमें से किसी के द्रव्यमान में परिवर्तन से दोनों भारों के त्वरण पर तुरंत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा। या, तुलना के लिए, वजन के द्रव्यमान को नहीं, बल्कि पृथ्वी के द्रव्यमान को दोगुना करने का प्रयास करें - तब आपको त्वरण में आश्चर्यजनक वृद्धि मिलेगी!
6 सालपीछे बोदराई सेइसका असर तो होता ही है! केवल अगर हम पृथ्वी पर गिरने की बात कर रहे हैं, तो इस समीकरण में पृथ्वी का द्रव्यमान उन पिंडों से बहुत अधिक है जिनकी आमतौर पर चर्चा की जाती है। हम बात कर रहे हैं, कि इस पिंड के द्रव्यमान का मुक्त गिरावट के त्वरण पर बहुत ही नगण्य प्रभाव पड़ता है, इसलिए इसे स्थिर माना जाता है। अत: वे इसे स्वीकार कर लेते हैं, जिसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता)
दूसरा बिंदु, आप कणों और उनके द्रव्यमान के उत्पाद के बारे में बात कर रहे हैं। इसलिए, अभी तक एक भी प्राथमिक कण ऐसा नहीं पाया गया है जिसमें द्रव्यमान हो। सैद्धांतिक रूप से, इसे हिग्स बोसोन माना जाता है, लेकिन अभी तक इसे खोजा नहीं जा सका है; CERN इस पर काम कर रहा है। यह एक ऐसा विरोधाभास है.
6 सालपीछे दावो दावो सेजहाँ तक सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम की बात है, हाँ, सब कुछ सही है। जहाँ तक गति की बात है, गति का द्रव्यमान से बहुत ही परोक्ष रूप से संबंध है और यह बिल्कुल भी संबंधित नहीं हो सकता है, या यह संबंधित हो सकता है, यह सब गिरावट की स्थितियों पर निर्भर करता है। चूंकि गुरुत्वाकर्षण के अलावा अन्य बल अक्सर गिरावट की दर में हस्तक्षेप करते हैं, इसलिए बलों की कार्रवाई का समय भी एक महत्वपूर्ण कारक है।
सीधे शब्दों में कहें तो किसी पिंड का द्रव्यमान दूसरे पिंड के प्रति उसके आकर्षण की शक्ति को प्रभावित करता है। यह बल, बदले में, जड़ता के बल पर काबू पा लेता है, जो द्रव्यमान के समानुपाती भी होता है। इसलिए, वायुहीन अंतरिक्ष में, त्वरण स्थिर रहेगा - और तब तक पिंडों और पिंडों के द्रव्यमान के बीच की दूरी में उल्लेखनीय परिवर्तन नहीं होगा। और गिरने की गति न केवल त्वरण पर निर्भर करेगी, बल्कि उस समय पर भी निर्भर करेगी जिसके दौरान त्वरण प्रभावी था। और, निःसंदेह, प्रारंभिक गति से भी।