A.1 Galilei-Fallexperiment

Die nach ihm benannten Fall-Experimente wurden von Galileo Galilei um 1600 durchgeführt. Er wollte zeigen, dass beim Freien Fall die Fallgeschwindigkeit proportional zur Fallzeit größer wird - also die Bewegung einer konstanten Beschleunigung entspricht.

A.1.1 Idee

Die oft zitierten Fallversuche vom schiefen Turm von Pisa dürfte Galilei so nie durchgeführt haben. Da Fallbewegungen auf der Erde sehr schnell sind, musste Galileo eine Möglichkeit finden, die Bewegung für die Messung zu verlangsamen, ohne die Art der Bewegung zu verändern.

A.1.2 Aufbau

Schiefe Ebene mit einer Kugel image source

Bild A.1: Schiefe Ebene mit einer Kugel

Die schiefe Ebene (Bild A.1) liefert genau diese Verlangsamung der Bewegung, in dem nur ein Teil der Gewichtskraft des Körpers für die Abwärtsbewegung zur Verfügung steht.

A.1.3 Ergebnis

Nach einer bestimmten Zeit ist die Kugel eine Strecke von \(1\;\mathrm{cm}\) heruntergerollt. Nach der doppelten Zeit wurde der 4-fache Weg zurückgelegt, nach der dreifachen Zeit die 9-fache Strecke usw. Die Experimente zeigten, dass für Fallbewegungen, bei denen der Luftwiderstand vernachlässigt werden kann, die Geschwindigkeit mit einer konstanten Beschleunigung zunimmt.

A.1.4 Historische Bedeutung

Die Galilei-Fallexperimente mit der schiefen Ebene sind die ersten dokumentierten Versuche, die nach der naturwissenschaftlichen Methode durchgeführt wurden. Die Ergebnisse sind in seinem Werk Discorsi mathematisch formuliert und gelten als Grundlage für die Arbeiten von Isaac Newton.

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