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Leich fau-ps-copernicanische-wende-handout-13
 

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    Leich fau-ps-copernicanische-wende-handout-13 Leich fau-ps-copernicanische-wende-handout-13 Document Transcript

    • FAU-Proseminar: Die Copernicanische Wende – Ein Motiv zur Entstehung derneuzeitlichen Naturwissenschaft, 13. Sitzung, Do 26.01.12, Pierre Leich_________________________________________________________________Galileis MechanikIm Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, Tolemaico e Copernicano von1632 formulierte Galilei ein Beharrungsprinzip für Kugeloberflächen. Die Bewegungeines Körpers entlang einer unbegrenzten horizontalen Ebene nennt er gleichförmigund unaufhörlich. Er erkennt die Trägheit als Eigenschaft der Materie, seine Träg-heitsbahnen bleiben jedoch kreisförmig. Galilei hielt die Kreisbewegung wegen ihrersymmetrischen Form für eine natürliche Bewegung, d.h. Körper können ihr kräftefreifolgen.Ein Gedankenexperiment, das der Widerlegung der aristotelischen Behauptung galt,wonach Körper um so schneller fallen je schwerer sie sind, war schon 1563 vonGiovanni Battista Benedetti angestellt worden. Denkt man sich ein Zwillingspaar vonKörpern gleicher Größe und gleicher stofflicher Beschaffenheit und lässt es einmaldurch eine gewichtslose Kette miteinander verbunden fallen und einmal ohne einesolche Verbindung, so ist nicht einzusehen, warum die Körper in beiden Fällen nichtnach gleicher Zeit die gleiche Strecke zurückgelegt haben sollten.Angesichts dessen kam Galilei zu der Überzeugung, dass, wenn man denWiderstand der Luft ganz aufheben würde, alle Körper gleich schnell fielen.Nun befasste er sich mit der Art des Falls. Nachdem Galilei zunächst der Meinungwar, dass das Holz am Anfang seiner Bewegung schneller abwärts getragen wird alsdas Blei; etwas später jedoch die Bewegung des Bleis dermaßen beschleunigt wird,dass es das Holz hinter sich lässt und ihm, wenn man beide von einem hohen Turmherabfallen lässt, um eine große Strecke vorangeht, und er später eineProportionalität der Geschwindigkeit mit der Strecke favorisiert, findet er um 1609 inPadua die richtige Proportionalität der Geschwindigkeit mit (dem Quadrat) der Zeit.In den Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze, attenentialla meccanica et i movimenti locali von 1638 schreibt er am dritten Tag über dienatürlich beschleunigte Bewegung: Obgleich es durchaus gestattet ist, irgend eine Art der Bewegung beliebig zu ersinnen […], so haben wir uns dennoch entschlossen, diejenigen Erscheinungen zu betrachten, die bei den frei fallenden Körpern in der Natur vorkommen, und lassen die Definition der beschleunigten Bewegung zusammenfallen mit dem Wesen einer natürlich beschleunigten Bewegung. […] Gleichförmig oder einförmig beschleunigte Bewegung nenne ich diejenige, die von Anfang an in gleichen Zeiten gleiche Geschwindigkeitszuwüchse ertheilt.1Unter Verzicht auf eine ursächliche Erklärung der Erscheinung gelang es Galileidamit die kinematischen Gesetze für eine gleichförmig beschleunigte Bewegungtheoretisch abzuleiten und anschließend für das Rollen von Kugeln in Fallrinnenexperimentell zu bestätigen.1 Galileo Galilei, Unterredungen und mathematische Demonstrationen über zwei neue Wissenszweige, die Mechanik und die Fallgesetze betreffend, hg. v. Arthur von Oettingen, Darmstadt 1985, S. 147f.
    • Unter Benutzung des Superpositionsprinzips, das später seinen Ausdruck in derKräfteparallelogrammregel findet, beschreibt Galilei mathematisch dieWurfbewegung als zusammengesetzte Bewegung.