Aristotel (Ἀριστοτέλης) 384-322 î.Hr. a fost un filozof și om de știință grec născut în orașul Stagira, în Grecia clasică.

La vârsta de 17 ani, s-a alăturat Academiei lui Platon din Atena și a rămas acolo până la vârsta de treizeci și șapte de ani (c. 347 î.Hr.)

Scrierile sale acoperă multe subiecte – inclusiv fizică, biologie, zoologie, logică, etică, poezie, teatru, muzică, lingvistică și politică. Ele constituie primul sistem cuprinzător al filozofiei occidentale.

• excerpte și adaptări din Aristotel. (2016, 20 octombrie). Wikipedia, The Free Encyclopedia.

Aristotel a stabilit 3 legi ale mișcării, bazate pe observații (dar nu pe experimente)

* obiectele din ceruri (sfera cerească) se deplasează în mișcare circulară,fără ca vreo forță exterioară să le oblige să facă acest lucru.obiectele de pe Pământ (sfera terestră) se deplasează în linii drepte,dacă nu sunt forțate să se deplaseze în mișcare circulară.

Cum rămâne cu împingerea și tragerea?

Mișcare naturală vs. mișcare nenaturală

Și ce s-ar întâmpla dacă un tun ar trage o ghiulea? Aristotel a presupus că aceasta s-ar deplasa în linie dreaptă (datorită forței nenaturale), iar apoi ar cădea în jos (datorită unei forțe diferite, naturale.)

Pentru Aristotel, odată ce “mișcarea violentă” (din partea oamenilor) s-a stins, mișcarea naturală preia controlul, și atunci ghiuleaua de tun cade la locul ei natural, pământul.

Dar, așa cum a arătat Galielo în anii 1500, viziunea lui Aristotel nu este deloc corectă. Oricine se uită la un arcaș care trage o săgeată în aer și observă cu atenție, ar vedea că acest lucru nu se întâmplă.

Mișcarea verticală scade încet, ajunge la zero (la vârf) și apoi crește în direcția opusă (în jos).

Forțele cerești vs forțele terestre

Se credea că obiectele terestre (pământești) au un set separat de legi ale mișcării. Se presupunea că obiectele terestre se vor opri întotdeauna din mișcare, de la sine, pe cont propriu.

* obiectele se deplasează în mod natural doar în linii drepte.* pentru ca obiectele să aibă o mișcare circulară este nevoie de o forță externă,care să le țină trase pe o traiectorie circulară

De asemenea, Aristotel nu a făcut niciodată experimente, așa că a fost foarte limitat în ceea ce putea observa.În epoca medievală, Galileo (și alții) a făcut experimente controlate.Rezultatele acestor experimente au fost analizate cu ajutorul matematicii.

Galileo a învățat abilitățile de gândire critică de la tatăl său, Vincenzo

a. Când bila se rostogolește în jos, ea se deplasează cu gravitația Pământului, iar viteza ei crește.

c. Când bila se rostogolește pe un plan plan plan, ea nu se mișcă cu sau împotriva gravitației.

b. Pe măsură ce se reduce unghiul de înclinare ascendentă,bila se rostogolește pe o distanță mai mare înainte de a ajunge la înălțimea inițială.

Concluzia lui Galileo a fost susținută de o altă linie de raționament.

Inclined Plane – Galileo’s Battle for the Heavens PBS NOVA

Rolând bile, cilindri și tuburi pe un plan înclinat: Momentul de inerție

Ceva special: Brahistocrona – curba de coborâre cea mai rapidă. Și tautocronul – curba pentru care timpul necesar unui obiect care alunecă fără frecare în condiții de gravitație uniformă până la punctul cel mai de jos este independent de punctul său de plecare.

Legile mișcării ale lui Aristotel.

Extras dintr-o prelegere a profesorului Michael Fowler, U. Va. Physics, 9/3/2008

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

Ce a realizat Aristotel în acei ani în Atena a fost să înceapă o școală de cercetare științifică organizată la o scară care depășește cu mult tot ceea ce a existat înainte. El a definit mai întâi în mod clar ce este cunoașterea științifică și de ce ar trebui să fie căutată. Cu alte cuvinte, el a inventat de unul singur știința ca întreprindere colectivă și organizată, așa cum este ea astăzi. Academia lui Platon avea echivalentul unui departament universitar de matematică, Aristotel a avut primul departament de științe, cu adevărat excelent în biologie, dar, după cum vom vedea, puțin cam slab în fizică.

După Aristotel, nu a mai existat o întreprindere științifică profesională comparabilă timp de peste 2.000 de ani, iar munca sa a fost de o asemenea calitate încât a fost acceptată de toți și a făcut parte de mult timp din ortodoxia oficială a Bisericii Creștine, 2.000 de ani mai târziu. Acest lucru a fost nefericit, pentru că atunci când Galileo a pus la îndoială unele dintre afirmațiile referitoare la fizica simplă, s-a trezit rapid în probleme serioase cu Biserica.
Metoda de investigație a lui Aristotel:

definirea subiectului

considerarea dificultăților implicate, trecând în revistă opiniile general acceptate asupra subiectului, precum și sugestiile autorilor anteriori

prezentarea propriilor argumente și soluții

Acesta este modelul pe care îl urmează lucrările de cercetare moderne, Aristotel stabilea abordarea profesională standard a cercetării științifice.

Aristotel a respins adesea un argument opus arătând că acesta ducea la o concluzie absurdă, acest lucru se numește reductio ad absurdum (reducerea la absurd a ceva). După cum vom vedea mai târziu, Galileo a folosit exact acest tip de argument împotriva lui Aristotel însuși, spre marea supărare a aristotelienilor la 2.000 de ani după Aristotel.

În contrast cu Platon, care considera că singura știință demnă de luat în seamă este contemplarea formelor abstracte, Aristotel a practicat observarea și disecția detaliată a plantelor și animalelor, pentru a încerca să înțeleagă cum se încadrează fiecare în marea schemă a naturii și importanța diferitelor organe ale animalelor.

Este esențial să realizăm că lumea pe care Aristotel o vedea în jurul său în viața de zi cu zi era într-adevăr foarte diferită de cea pe care o vedem astăzi. Fiecare copil modern a văzut încă de la naștere mașini și avioane care se deplasează, și află curând că aceste lucruri nu sunt vii, ca oamenii și animalele. În schimb, cea mai mare parte a mișcării observate în Grecia secolului al IV-lea era reprezentată de oameni, animale și păsări, toate foarte vii. Toată această mișcare avea un scop, animalul se deplasa spre un loc în care ar fi preferat să fie, dintr-un anumit motiv, astfel încât mișcarea era dirijată de voința animalului.

Pentru Aristotel, această mișcare îndeplinea, prin urmare, “natura” animalului, la fel cum creșterea sa naturală îndeplinea natura animalului.

Pentru a explica mișcarea lucrurilor care în mod evident nu sunt vii, cum ar fi o piatră scăpată din mână, Aristotel a extins conceptul de “natură” a ceva la materia inanimată. El a sugerat că mișcarea unor astfel de obiecte inanimate ar putea fi înțeleasă prin postularea faptului că elementele tind să-și caute locul lor natural în ordinea lucrurilor:

Astfel, pământul se mișcă cel mai puternic în jos,
apa curge și ea în jos, dar nu atât de puternic, deoarece o piatră va cădea prin apă.
În schimb, aerul se mișcă în sus (bule în apă),
iar focul merge în sus cel mai puternic dintre toate, deoarece el țâșnește în sus prin aer.

Această teorie generală a modului în care se mișcă elementele trebuie elaborată, bineînțeles, atunci când este aplicată la materiale reale, care sunt amestecuri de elemente. El ar ajunge la concluzia că lemnul are în el atât pământ cât și aer, deoarece nu se scufundă în apă.

Mișcarea naturală și mișcarea violentă

Ceasurile se mișcă și pentru că sunt împinse. Tendința naturală a unei pietre, dacă este lăsată singură și nesusținută, este de a cădea, dar noi o putem ridica sau chiar arunca prin aer.

Aristotel numea această mișcare forțată mișcare “violentă”, spre deosebire de mișcarea naturală.

Termenul “violentă” înseamnă doar că i se aplică o forță exterioară.

Aristotel a fost primul care s-a gândit cantitativ la vitezele implicate în aceste mișcări. El a făcut două afirmații cantitative despre modul în care cad lucrurile (mișcarea naturală):

Cele mai grele cad mai repede, viteza fiind proporțională cu greutatea.

Viteza de cădere a unui obiect dat depinde invers de densitatea mediului prin care cade.

Așa, de exemplu, același corp va cădea de două ori mai repede printr-un mediu cu densitate la jumătate.

Rețineți că aceste reguli au o anumită eleganță, o simplitate cantitativă atrăgătoare. Și, dacă scăpați o piatră și o bucată de hârtie, este clar că lucrul mai greu cade mai repede, iar o piatră care cade prin apă este cu siguranță încetinită de apă, așa că regulile par la început plauzibile.

Ceea ce este surprinzător este că, având în vedere observațiile minuțioase ale lui Aristotel asupra atâtor lucruri, el nu a verificat aceste reguli într-un mod serios.

Nu ar fi durat mult să afle dacă o jumătate de cărămidă cade cu jumătate din viteza unei cărămizi întregi, de exemplu. Evident, acesta nu era un lucru pe care el îl considera important.

Din a doua afirmație de mai sus, el a concluzionat că un vid nu poate exista, pentru că dacă ar exista, întrucât are densitate zero, toate corpurile ar cădea prin el cu o viteză infinită, ceea ce este în mod clar un nonsens.

Pentru mișcarea violentă, Aristotel a afirmat că viteza obiectului în mișcare este direct proporțională cu forța aplicată.

Aceasta înseamnă în primul rând că, dacă încetezi să împingi, obiectul încetează să se mai miște.

Aceasta sună cu siguranță ca o regulă rezonabilă pentru, să zicem,
împingerea unei cutii de cărți pe un covor, sau a unui bou care trage un plug pe un câmp.

(Această imagine intuitiv atrăgătoare, totuși, nu ține cont de
forța mare de frecare dintre cutie și covor.
Dacă ați pune cutia pe o sanie și ați împinge-o pe gheață,
aceasta nu s-ar opri atunci când încetați să împingeți.
Câteva secole mai târziu, Galileo și-a dat seama de importanța frecării în aceste situații.)

Standarde de învățare

2016 Massachusetts Science and Technology/Engineering Curriculum Framework
HS-PS2-1. Analizați date pentru a susține afirmația că a doua lege a mișcării a lui Newton este un
model matematic care descrie schimbarea mișcării (accelerația) obiectelor atunci când
acționează asupra lor o forță netă.

HS-PS2-10(MA). Folosește diagramele de forțe ale corpului liber, expresii algebrice și legile mișcării lui Newton pentru a prezice schimbările de viteză și accelerație pentru un obiect care se deplasează într-o singură dimensiune în diverse situații

Massachusetts History and Social Science Curriculum Framework

Rădăcinile civilizației occidentale: Grecia antică, 800-300 î.Hr.
7.34 Descrieți scopurile și funcțiile de dezvoltare a instituțiilor grecești, cum ar fi liceul, gimnaziul și biblioteca din Alexandria, și identificați realizările majore ale grecilor antici.

WHI.33 Rezumați modul în care Revoluția științifică și metoda științifică au condus la noi teorii ale universului și descrieți realizările principalelor personalități ale Revoluției științifice, inclusiv Bacon, Copernic, Descartes, Galileo, Kepler și
Newton.

UN CADRU PENTRU EDUCAȚIA ȘTIINȚIFICĂ K-12: Practici, concepte transversale și idei de bază
PS2.A: FORȚE ȘI MIȘCARE
Cum se poate prezice mișcarea continuă, schimbările în mișcare sau stabilitatea unui obiect?

Interacțiunile unui obiect cu un alt obiect pot fi explicate și prezise cu ajutorul conceptului de forțe, care pot provoca o schimbare în mișcarea unuia sau a ambelor obiecte care interacționează… La macroscală, mișcarea unui obiect supus unor forțe este guvernată de a doua lege a mișcării a lui Newton… Înțelegerea forțelor dintre obiecte este importantă pentru a descrie modul în care se schimbă mișcările acestora, precum și pentru a prezice stabilitatea sau instabilitatea în sisteme la orice scară.

.