Đôi điều về thí nghiệm lịch sử của Ga-li-Lê
“Ga-Li-Lê là người đầu tiên đã làm thí nghiệm để nghiên cứu chuyển động. Ông dùng 2 máng nghiêng giống như máng nước, bố trí như hình 10.1 rồi thả một hòn bi cho lăn xuống theo máng 1. Ông nhận thấy rằng hòn bi lăn ngược lên máng 2 đến một độ cao gần bằng độ cao ban đầu (hình 10.1a). khi hạ thấp độ nghiêng của máng 2 ông nhận thấy hòn bi lăn trên máng 2 được một đoạn đường dài hơn (hình 10.1b). Ông cho rằng, hòn bi không lăn được đến độ cao ban đầu là vì có lực ma sát cản trở chuyển động của bi. Ông tiên đoán rằng, nếu không có ma sát và máng 2 nằm ngang thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi (hình 10.1c). Như vậy bằng thực nghiệm Ga-Li-Lê đã phát hiện ra một loại lực “giấu mặt” là lực ma sát và tin rằng nếu không có ma sát thì không cần đến lực để duy trì chuyển động của một vật
…
Về sau, Newton đã khái quát các kết quả quan sát và thí nghiệm thành định luật sau đây, gọi là định luật 1 Newton :
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Định luật 1 Newton được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính”
(Trích trong sách Vật lý 10, trang 59,60 – NXB giáo dục – 2008)
Theo tôi nghĩ, tiên đoán của Ga-Li-Lê đã có sai lầm và do đó mà định luật 1 Newton cũng chưa hoàn toàn đúng. Thứ nhất là nếu như không có ma sát thì Bi sẽ không lăn được trên máng 2 (kể cả ở trên máng 1), vì lực ma sát tạo cho sự lăn của Bi, không có ma sát thì Bi cũng không thể lăn được trên máng: tiên đoán chính xác phải là Bi sẽ trượt trên máng 2. Thứ hai là nếu như máng 2 nằm ngang, Bi sẽ không thể chuyển động trên máng với vận tốc không đổi mãi mãi. Ta hãy tưởng tượng máng 2 thẳng và rất dài, khi đó Bi chuyển động trên máng 2 cũng có nghĩa là chuyển động ngày càng xa Trái Đất hơn. Do đó Bi sẽ chuyển động trên máng 2 với vận tốc chậm dần và đến một điểm nào đó nó sẽ dừng lại, và cũng sẽ chuyển động ngược trở lại dưới tác dụng của trọng lực. Như vậy, tiên đoán chính xác phải là: Nếu như không có ma sát, không có không khí, và máng 2 có hình tròn bao quanh Trái Đất, sao cho độ cao của đường quỹ đạo Bi chuyển động trên máng 2 đều như nhau, thì Bi sẽ chuyển động trượt trên máng 2 với vận tốc không đổi mãi mãi.
Tiên đoán chính xác như trên cho ta thấy chuyển động cong đều (trường hợp đặc biệt là chuyển động tròn đều), mới thật sự là chuyển động theo quán tính. Quan trắc rộng khắp trong vũ trụ bao la, chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy chuyển động có dạng gần với cong đều là phổ biến, và có thể coi đó là các chuyển động trường tồn, mãi mãi.
Hanoi, 09th September, 2011
Author


Kim Hai
Mobile: 01216710446
Email: hai_216@yahoo.com