Hvorfor falder alle genstande til jorden med hastighed, selvom acceleration på grund af tyngdekraften altid forbliver den samme?

Det er sandt, at accelerationen på grund af tyngdekraften nær jordoverfladen er nogenlunde konstant (ca. 9,8 m/s²). Imidlertid betyder denne konstante acceleration ikke, at alle objekter falder med samme hastighed. Her er hvorfor:

* hastighed er ikke det samme som acceleration: Acceleration er hastigheden for hastighedsændring. Så mens accelerationen på grund af tyngdekraften er konstant, øges hastigheden af faldende genstande over tid.

* indledende hastighed: Når et objekt begynder at falde, har det muligvis allerede en indledende hastighed (som hvis det kastes nedad). Denne indledende hastighed påvirker objektets endelige hastighed, når det falder.

* Luftbestandighed: Luftbestandighed (også kaldet træk) modsætter sig bevægelsen af genstande, der bevæger sig gennem luften. Mængden af luftmodstand afhænger af objektets form, størrelse og hastighed. Dette betyder objekter med forskellige former og størrelser vil opleve forskellige mængder luftmodstand og falder derfor med forskellige hastigheder.

her er et simpelt eksempel:

Forestil dig to genstande:en fjer og en bowlingkugle. Begge genstande oplever den samme acceleration på grund af tyngdekraften. På grund af sit store overfladeareal og letvægt opleves imidlertid en betydelig luftmodstand. Som et resultat falder det meget langsommere end bowlingkuglen, der oplever mindre luftmodstand.

I et vakuum:

Hvis du skulle droppe både fjer og bowlingkugle i et vakuum (hvor der ikke er nogen luftmodstand), ville de falde i samme hastighed og nå jorden samtidig. Dette skyldes, at den eneste kraft, der virker på dem, ville være tyngdekraft, og de ville opleve den samme acceleration.

Konklusion:

Mens accelerationen på grund af tyngdekraften er konstant, kan hastigheden af faldende genstande variere afhængigt af faktorer som initial hastighed og luftmodstand. I et vakuum falder alle objekter i samme hastighed, fordi de oplever den samme acceleration på grund af tyngdekraften.