Основатель механики Галилей в ХУП в. писал: «Мы ощущаем груз на наших плечах, когда стараемся мешать его падению. Но если станем двигаться вниз с такой же скоростью, как и груз, лежащий на нашей спине, то как же может он давить и обременять нас? Это подобно тому, как если бы мы захотели поразить копьём, не выпуская его из рук, кого−либо, кто бежит впереди нас с такой же скоростью, с какой движемся и мы». О каком физическом явлении писал
Галилей?

Галилей в приведённом отрывке описывает явление свободного падения и его взаимосвязь с ощущением веса. Это связано с понятием веса тела, силы тяжести и инерции, которые являются центральными элементами изучения механики.

Чтобы осмыслить высказывание Галилея, необходимо рассмотреть физические понятия, лежащие в его основе:

1. Сила тяжести
   Любое тело, находящееся вблизи поверхности Земли, притягивается к ней благодаря гравитации. Сила тяжести, действующая на тело, определяется как произведение массы тела $ m $ и ускорения свободного падения $ g $:
   $$ F_{\text{тяжести}} = m \cdot g $$
   Ускорение свободного падения $ g $ на поверхности Земли имеет значение приблизительно $ 9,8 \, \text{м/с}^2 $.

2. Вес тела
   Вес тела — это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес вследствие действия силы тяжести. В состоянии покоя вес тела равен силе тяжести, действующей на него:
   $$ P = F_{\text{тяжести}} = m \cdot g $$
   Однако в некоторых ситуациях вес тела может изменяться — например, в лифте, находящемся в движении, или при свободном падении.

3. Свободное падение
   Свободное падение — это движение тела под действием силы тяжести без сопротивления среды. В условиях свободного падения тело движется с ускорением $ g $, направленным вниз. Если тело находится в состоянии свободного падения, оно не ощущает своего веса, поскольку отсутствует опора или подвес, на которые оно могло бы воздействовать. Это состояние называют невесомостью.

4. Невесомость
   Невесомость — это состояние, при котором тело не оказывает давления на опору или не растягивает подвес. В состоянии невесомости, сила тяжести продолжает действовать на тело, но внешне её проявления в виде веса отсутствуют. Это явление можно наблюдать, например, при движении тела в лифте, падающем с ускорением $ g $, или при движении тела в космическом аппарате.

5. Инерция
   Инерция — это свойство тела сохранять своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют внешние силы. В описании Галилея упоминается взаимодействие тела, движущегося с той же скоростью, что и объект, находящийся на его плечах. Это иллюстрирует принцип инерции, согласно которому отсутствие относительного движения между двумя объектами приводит к отсутствию взаимодействия между ними.

Таким образом, Галилей описал ситуацию, в которой тело, лежащее на спине человека, движется с ним вниз с одинаковым ускорением. В этом случае давление тела на спину человека исчезает, поскольку оба объекта находятся в состоянии свободного падения. Это иллюстрирует концепцию невесомости в рамках классической механики.