Hvorfor falder alle kroppe med den samme acceleration i fravær af luftfriktion?

Her er en sammenbrud af hvorfor:

* Newtons Law of Universal Gravitation: Denne lov siger, at ethvert objekt i universet tiltrækker ethvert andet objekt med en kraft, der er proportional med produktet af deres masser og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem deres centre.

* kraft og acceleration: Newtons anden bevægelseslov fortæller os, at accelerationen af ​​et objekt er direkte proportional med nettokraften, der virker på den og omvendt proportional med dens masse (F =MA).

* Kombination af lovene: Når et objekt falder frit, er den eneste kraft, der virker på det, tyngdekraft. Gravitationskraften på et objekt er direkte proportional med dens masse (F =GM1M2/R²). Men når vi ser på accelerationen (a =f/m), annulleres massen af ​​objektet!

Derfor afhænger accelerationen på grund af tyngdekraften (G) kun af jordens jord (M) og afstanden mellem objektet og jordens centrum (R):

g =gm/r²

Dette betyder, at uanset massen af ​​det faldende objekt, vil alle genstande accelerere mod jorden med den samme acceleration, ca. 9,8 m/s² nær jordoverfladen.

Vigtig note: Dette gælder kun i et vakuum, hvor luftfriktion er fraværende. I virkeligheden påvirker luftmodstand markant accelerationen af ​​faldende genstande, især for genstande med større overfladearealer eller lavere densiteter.