Закон падіння тіл
Ньютон, так само як і Галілей, почав дослідження механічного руху з вивчення закону падіння тіл. але його завдання було вже дещо простіше. У розпорядженні Ньютона був повітряний насос, про який Галілей міг тільки мріяти.
трубка Ньютона
Свої досліди Галілей проводив, кидаючи з Пізанської вежі залізні ядра, (докладніше: Галілей про вільне падіння тіл). Ньютон взяв довгу скляну трубку, запаяну з одного кінця, поклав в неї маленький шматочок пробки і дробинку і приєднав трубку до повітряного насосу. Насос викачав велику частину повітря.
Вчений запаяв другий кінець трубки. І дробинка зі шматочком пробки залишилася в сильно розрідженому повітряному просторі. Ньютон повертав трубку то одним кінцем вгору, то іншим - шматочок пробки і дробинка падали вниз з рівною швидкістю. Так вдалося довести, що в порожнечі предмети різної ваги падають з однаковою швидкістю. Тепер ці простенькі прилади - «трубки Ньютона» - є в кожній школі.
Швидкість падіння не залежить від ваги
Швидкість падіння не залежить від ваги. Падіння предмети ваги не мають, (докладніше: Вага падаючого тіла), говорив ще Галілей. Значить, зробив висновок Ньютон, вага - це не корінне властивість всіх предметів або речовин. Вагою будь-які предмети мають лише до тих пір, поки вони на чому-небудь лежать або висять, а коли падають - позбавляються ваги.
Що таке вага
Один з попередників Ньютона - французький філософ-математик Рене Декарт стверджував, що вага - це тиск, який чинять речі на землю або на підставку, на якій вони лежать. Ньютон згадав досліди Галілея з відрами. Поки вода переливалася з одного відра в інше, їх загальна вага був менше, ніж раніше, - падаюча вода рухалася вільно, її ніщо не затримувало, вона дійсно нічого не важила під час падіння.
Як тільки вся вода опинялася в нижньому відрі, рівновагу терезів відновлювалося. І це теж не дивувало Ньютона. Раз вся вода зібралася в нижньому відрі, то і тиск її на дно повинно в точності дорівнювати сумі тисків води в двох відрах. Вода як би знову знайшла свою вагу.
Чому тіла тиснуть на підставку
Але чому тіла тиснуть на підставку. Цього Декарт не знав. Візьмемо гирю і підвісимо її на пружині. Пружина розтягнеться. Тепер знімемо цю гирю і візьмемося рукою за гачок пружини. Ми можемо, доклавши зусилля, розтягнути пружину настільки ж, наскільки її розтягувала своєю вагою гиря. Тяжкість гирі і сила руки роблять на пружину однакову дію. Значить, причиною тиску тел на підставку - їх вага - є якась сила. Її визначив Ньютон.
Закон всесвітнього тяготіння
Це земну кулю притягує до себе гирю і інші тіла, утримуючи їх біля себе. Ми всюди і скрізь спостерігаємо це явище і називаємо його тяжінням. Вивченням сили тяжіння і прискорення вільного падіння також займався Галілей. Всі тіла, і великі і маленькі, притягуються один до одного, підкоряючись закону всесвітнього тяжіння. відкритого Ньютоном. Отже, вага - сила, з якою предмети, притягує Землею, тиснуть на утримують їх підставки. Вага - прояв всесвітнього тяжіння. Ньютон зміг довести до логічного завершення закон падіння тіл, якому поклав початок Галілео Галілей.