Falder genstande med samme hastighed på grund af deres masse?

Objekter falder med samme hastighed uanset deres masse. Dette var konklusionen på et af Galileo Galileis talrige eksperimenter. Dette faktum blev også teoretiseret af Aristoteles, men Galileo oprettede et kontrolleret eksperiment for at teste denne teori. Den berømte historie fortæller, at Galileo tabte bolde af forskellig vægt fra toppen af ​​det skæve tårn i Pisa. Selvom der ikke er noget konkret bevis for, at han faktisk udførte dette eksperiment, gentog han denne begivenhed med bolde rullet ned ad en rampe. Han fandt ud af, at kuglerne rullede den samme afstand på samme tid, uanset kuglernes vægt. Dette skyldes, at masse ikke påvirker et objekts acceleration på grund af tyngdekraften. Denne idé er legemliggjort af Newtons anden lov om bevægelse:

$$ F =ma $$

I denne ligning er \( F \) kraft, \( m \) er masse, og \( a \) er acceleration. Accelerationen på grund af tyngdekraften er omkring \( 9,8 m/s^2 \) nær Jordens overflade og betegnes som \( g \). Hvis vi betragter kraften på grund af tyngdekraften, får vi følgende:

$$ F_g =mg$$

Så accelerationen på grund af tyngdekraften er:

$$ a =\frac{F_g}{m} =\frac{mg}{m} =g$$

Denne ligning viser, at accelerationen på grund af tyngdekraften er uafhængig af massen, hvilket betyder, at objekter med forskellig masse skal accelerere med samme hastighed.