Hvorfor faldt kugler af forskellige masser samtidig fra samme højde?

Galileo's eksperiment og begrebet tyngdekraf

* Galileos tankeeksperiment: Ideen om, at genstande falder i samme hastighed, uanset deres masse, blev først foreslået af Galileo Galilei. Han berømt (dog sandsynligvis ikke faktisk udført som beskrevet) faldt genstande af forskellige masser fra det skæve tårn i Pisa og observerede, at de nåede jorden på omtrent samme tid.

* tyngdekraft: Årsagen til dette er tyngdekraften. Tyngdekraften er en kraft, der tiltrækker alle genstande med masse mod hinanden. Jo mere massivt objekt er, jo stærkere er det tyngdepunkt, men også, jo mere inerti har den.

hvorfor masse påvirker ikke efterårsraten

* Acceleration på grund af tyngdekraften: Jordens tyngdekraft trækker på alle genstande nær dens overflade med en konstant acceleration, ca. 9,8 m/s². Dette betyder, at hvert sekund øges et objekts nedadgående hastighed med 9,8 meter i sekundet, uanset dens masse.

* inerti: Inerti er et objekts tendens til at modstå ændringer i dets bevægelse. Et mere massivt objekt har mere inerti. Dette betyder, at et tungere objekt har brug for en stærkere kraft for at fremskynde den.

* balance: Den øgede tyngdekraft, der virker på et mere massivt objekt, er netop afbalanceret af dens øgede inerti. De to effekter annullerer hinanden, hvilket resulterer i den samme acceleration for alle objekter uanset deres masse.

Luftbestandighed

I virkeligheden bliver tingene lidt mere komplicerede. Luftmodstand kan spille en rolle, især for genstande med et stort overfladeareal eller lav densitet. En fjer, for eksempel, falder meget langsommere end en bowlingkugle på grund af den betydelige virkning af luftmodstand.

Kortfattet:

I et vakuum (hvor der ikke er nogen luftmodstand) falder alle genstande i samme hastighed uanset deres masse. Dette skyldes, at tyngdekraften, der virker på et objekt, er direkte proportional med dens masse, mens dens inerti også øges forholdsmæssigt med dens masse. Disse to effekter annullerer hinanden, hvilket resulterer i en konstant acceleration på grund af tyngdekraften for alle objekter.