Опыты с качением тел по наклонной плоскости

Из-за несовершенства измерительного оборудования того времени свободное падение тел изучать было почти невозможно. В поисках способа уменьшения скорости движения Галилей заменил свободное падение качением по наклонной поверхности, где значительно меньше скорость и сопротивление воздуха. Было замечено, что со временем скорость движения растет — тела движутся с ускорением. Отсюда сделан вывод, что скорость и ускорение не зависят ни от массы, ни от материала шара.

Предположив, что произошло бы в случае свободного падения тел в вакууме, Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:

• все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью;

• движение происходит с постоянным ускорением.

Ученый также отметил: если соединить две наклонные поверхности так, чтобы, скатившись по одной из них, шар поднимался по другой, он поднимется на ту же высоту, с которой начал движение, независимо от угла наклона каждой из поверхностей.

Галилей проверил, что полученные им законы скатывания качественно не зависят от угла наклона плоскости, и, следовательно, их можно распространить на случай угла в 90°, то есть падения. Окончательный вывод Галилея: скорость падения нарастает пропорционально времени, а путь — пропорционально квадрату времени. Конечно, все эти закономерности, как описанные Стевином, так и подтвержденные Галилеем, относятся только к идеальным телам, идеальным плоскостям и отсутствию сопротивления воздуха и любой другой среды, в которых происходят описываемые события.