Aristoteles (Ἀριστοτέλης) 384-322 př. n. l. byl řecký filozof a vědec narozený ve městě Stagira v klasickém Řecku.

V sedmnácti letech nastoupil do Platónovy akademie v Athénách a zůstal tam až do svých sedmatřiceti let (asi 347 př. n. l.)

Jeho spisy zahrnují mnoho oborů – mimo jiné fyziku, biologii, zoologii, logiku, etiku, poezii, divadlo, hudbu, jazykovědu a politiku. Tvoří první ucelený systém západní filosofie.

• Excerpováno a převzato z Aristotela. (2016, 20. října). Wikipedia, The Free Encyclopedia.

Aristoteles stanovil 3 pohybové zákony, založené na pozorování (nikoli však na experimentu)

* objekty na nebi (nebeské sféře) se pohybují kruhovým pohybem,aniž by je k tomu nutila nějaká vnější síla.předměty na Zemi (pozemská sféra) se pohybují přímočaře,pokud nejsou nuceny se pohybovat kruhovým pohybem.

A co tlačení a tahání?

Přirozený vs. nepřirozený pohyb

Co by se tedy stalo, kdyby kanón vystřelil dělovou kouli? Aristoteles předpokládal, že by se pohybovala přímočaře (v důsledku nepřirozené síly) a pak by padala přímo dolů (v důsledku jiné, přirozené síly.)

Pro Aristotela, jakmile “násilný pohyb” (od lidí) vyhasne, nastoupí přirozený pohyb, a pak dělová koule spadne na své přirozené místo, na zem.

Jak však ukázal Galielo v roce 1500, Aristotelův názor není vůbec správný. Každý, kdo pozoruje lukostřelce, jak vystřeluje šíp do vzduchu, a pozorně ho sleduje, by viděl, že se tak neděje.

Vertikální pohyb pomalu klesá, dosáhne nuly (na vrcholu) a pak se zvětšuje opačným směrem (dolů).

Nebeské síly versus pozemské síly

Předpokládalo se, že pozemské (terestrické) objekty mají samostatný soubor pohybových zákonů. Pozemské předměty se prý vždy samy od sebe přestanou pohybovat.

* předměty se přirozeně pohybují pouze po přímkách.* k tomu, aby předměty měly kruhový pohyb, je třeba nějaké vnější síly,která je udržuje vtažené do kruhové dráhy

Aristoteles také nikdy neprováděl experimenty, takže byl velmi omezen v tom, co mohl pozorovat.Ve středověku Galileo (a další) prováděl kontrolované experimenty, jejichž výsledky analyzoval pomocí matematiky.

Galileo se naučil kritickému myšlení od svého otce Vincenza

a. Když se koule kutálí dolů, pohybuje se s gravitací Země a její rychlost se zvyšuje.

c. Když se kulička kutálí po rovině, nepohybuje se s gravitací ani proti ní.

b. Když se úhel sklonu směrem vzhůru zmenšuje,kulička urazí větší vzdálenost, než dosáhne své původní výšky.

Galileův závěr byl podpořen další argumentací.

Nakloněná rovina – Galileův boj o nebesa PBS NOVA

Kutálení koulí, válců a trubek po nakloněné rovině: Moment setrvačnosti

Něco zvláštního: Brachistochron – křivka nejrychlejšího klesání. A tautochrona – křivka, u níž čas, který potřebuje předmět klouzající bez tření při rovnoměrné gravitaci do svého nejnižšího bodu, nezávisí na jeho výchozím bodě.

Aristotelovy pohybové zákony.

Výtah z přednášky profesora Michaela Fowlera, U. Va. Physics, 9. 3. 2008

http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/aristot2.html

To, čeho Aristoteles v oněch letech v Athénách dosáhl, bylo zahájení školy organizovaného vědeckého bádání v měřítku daleko přesahujícím vše, co bylo předtím. Nejprve jasně definoval, co je to vědecké poznání a proč by se o něj mělo usilovat. Jinými slovy, sám vynalezl vědu jako kolektivní, organizovaný podnik, kterým je dnes. Platónova Akademie měla obdobu univerzitní katedry matematiky, Aristoteles měl první vědeckou katedru, skutečně vynikající v biologii, ale, jak uvidíme, poněkud slabou ve fyzice.

Po Aristotelovi neexistoval více než 2000 let žádný srovnatelný profesionální vědecký podnik a jeho práce byla natolik kvalitní, že ji všichni přijali a o 2000 let později byla dlouho součástí oficiální ortodoxie křesťanské církve. To bylo nešťastné, protože když Galileo zpochybnil některá tvrzení týkající se jednoduché fyziky, rychle se dostal do vážných problémů s církví.
Aristotelova metoda zkoumání:

vymezení předmětu zkoumání

zvážení obtíží, které s tím souvisejí, přezkoumání obecně uznávaných názorů na danou problematiku a návrhů dřívějších autorů

předložení vlastních argumentů a řešení

Toto je vzor, podle kterého se řídí moderní vědecké práce, Aristoteles stanovil standardní profesionální přístup k vědeckému zkoumání.

Aristoteles často vyvracel oponentův argument tím, že ukázal, že vede k absurdnímu závěru, tomu se říká reductio ad absurdum (dovedení něčeho do absurdity). Jak uvidíme později, Galileo použil přesně tento druh argumentu proti samotnému Aristotelovi, k velké nelibosti aristoteliků 2000 let po Aristotelovi.

Na rozdíl od Platóna, který považoval za jedinou hodnotnou vědu kontemplaci abstraktních forem, Aristoteles praktikoval podrobné pozorování a pitvání rostlin a živočichů, aby se pokusil pochopit, jak každý z nich zapadá do velkého schématu přírody a jaký význam mají různé orgány živočichů.

Je nezbytné si uvědomit, že svět, který Aristoteles viděl kolem sebe v každodenním životě, byl skutečně velmi odlišný od toho, který vidíme dnes. Každé moderní dítě od narození vidí pohybující se auta a letadla a brzy zjistí, že tyto věci nejsou živé, stejně jako lidé a zvířata. Naproti tomu většina pohybu, který viděl ve čtvrtém století v Řecku, byli lidé, zvířata a ptáci, všichni velmi živí. Všechen tento pohyb měl svůj účel, zvíře se z nějakého důvodu pohybovalo někam, kde by bylo raději, takže pohyb byl řízen vůlí zvířete.

Pro Aristotela tedy tento pohyb naplňoval “přirozenost” zvířete, stejně jako jeho přirozený růst naplňoval přirozenost zvířete.

Aby vysvětlil pohyb věcí, které zjevně nejsou živé, jako je kámen upuštěný z ruky, rozšířil Aristoteles pojem “přirozenosti” něčeho na neživou hmotu. Naznačil, že pohyb takových neživých předmětů lze pochopit postulátem, že prvky mají tendenci hledat své přirozené místo v řádu věcí:

Země se tedy pohybuje nejsilněji směrem dolů,
voda teče také směrem dolů, ale ne tak silně, protože kámen propadne vodou.
Vzduch se naproti tomu pohybuje nahoru (bublinky ve vodě),
a oheň jde nahoru nejsilněji ze všech, protože vystřeluje nahoru vzduchem.

Tuto obecnou teorii o tom, jak se prvky pohybují, je samozřejmě třeba rozvést, když se aplikuje na skutečné materiály, které jsou směsí prvků. Došel by k závěru, že dřevo má v sobě jak zemi, tak vzduch, protože se ve vodě nepotápí.

Přirozený pohyb a násilný pohyb

Věci se pohybují také proto, že jsou tlačeny. Kámen má přirozenou tendenci, pokud je ponechán sám a bez opory, padat, ale můžeme ho zvednout, nebo dokonce hodit vzduchem.

Aristoteles takový vynucený pohyb označil jako “násilný” pohyb na rozdíl od přirozeného pohybu.

Termín “násilný” znamená pouze to, že na něj působí nějaká vnější síla.

Aristoteles byl první, kdo uvažoval kvantitativně o rychlostech, které se na těchto pohybech podílejí. Vyslovil dvě kvantitativní tvrzení o tom, jak věci padají (přirozený pohyb):

Těžší věci padají rychleji, rychlost je úměrná hmotnosti.

Rychlost pádu daného předmětu závisí nepřímo úměrně na hustotě prostředí, kterým padá.

Tak například stejné těleso bude padat dvakrát rychleji prostředím o poloviční hustotě.

Všimněte si, že tato pravidla mají jistou eleganci, přitažlivou kvantitativní jednoduchost. A pokud upustíte kámen a kus papíru, je jasné, že těžší věc skutečně padá rychleji, a kámen padající vodou je rozhodně zpomalen vodou, takže pravidla na první pohled vypadají věrohodně.

Překvapivé je, že vzhledem k Aristotelovu pečlivému pozorování tolika věcí tato pravidla nijak seriózně neověřil.

Nezabralo by mnoho času zjistit, zda například polovina cihly padá poloviční rychlostí než celá cihla. Zřejmě to nepovažoval za důležité.

Z druhého výše uvedeného tvrzení vyvodil, že vakuum nemůže existovat, protože kdyby existovalo, protože má nulovou hustotu, všechna tělesa by jím padala nekonečnou rychlostí, což je zjevně nesmysl.

Pro prudký pohyb Aristoteles tvrdil, že rychlost pohybujícího se předmětu je přímo úměrná působící síle.

To především znamená, že pokud přestaneme tlačit, předmět se přestane pohybovat.

To jistě zní jako rozumné pravidlo například pro
tlačení krabice s knihami po koberci nebo vola táhnoucího pluh po poli.

(Tento intuitivně přitažlivý obraz však nebere v úvahu
velkou třecí sílu mezi krabicí a kobercem.
Pokud byste krabici položili na sáně a tlačili ji po ledě,
nezastavila by se, když byste přestali tlačit.
O několik století později si Galileo uvědomil význam tření v těchto situacích.”

Výukové standardy

2016 Massachusetts Science and Technology/Engineering Curriculum Framework
HS-PS2-1. Analyzovat data na podporu tvrzení, že druhý Newtonův pohybový zákon je
matematický model popisující změnu pohybu (zrychlení) objektů při
působení čisté síly.

HS-PS2-10(MA). Použít diagramy sil volného tělesa, algebraické výrazy a Newtonovy pohybové zákony k předpovědi změn rychlosti a zrychlení objektu pohybujícího se v jednom rozměru v různých situacích

Rámcový vzdělávací program pro dějepis a společenské vědy státu Massachusetts

Kořeny západní civilizace:
7.34 Popište cíle a funkce vývoje řeckých institucí, jako je lyceum, gymnázium a Alexandrijská knihovna, a určete hlavní úspěchy starověkého Řecka.

WHI.33 Shrňte, jak vědecká revoluce a vědecká metoda vedly k novým teoriím vesmíru, a popište úspěchy hlavních představitelů vědecké revoluce, včetně Bacona, Koperníka, Descarta, Galilea, Keplera a
Newtona.

RÁMEC PRO VĚDECKÉ VZDĚLÁVÁNÍ K-12: Postupy, průřezové pojmy a základní myšlenky
PS2.A: SÍLY A POHYB
Jak lze předpovědět trvalý pohyb, změny pohybu nebo stabilitu objektu?

Interakce objektu s jiným objektem lze vysvětlit a předpovědět pomocí konceptu sil, které mohou způsobit změnu pohybu jednoho nebo obou interagujících objektů… Na makroúrovni se pohyb objektu, na který působí síly, řídí druhým Newtonovým pohybovým zákonem… Porozumění silám mezi objekty je důležité pro popis toho, jak se mění jejich pohyby, a také pro předpovídání stability nebo nestability systémů v jakémkoli měřítku.