Γιατί ένα βαρύ αντικείμενο πέφτει με τον ίδιο ρυθμό με το φως στο κενό;

Σε ένα κενό, τόσο τα βαριά όσο και τα ελαφριά αντικείμενα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό, επειδή ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει την κίνηση τους είναι η βαρύτητα. Η δύναμη της βαρύτητας που ενεργεί σε ένα αντικείμενο καθορίζεται από τη μάζα του και σε ένα κενό, όλα τα αντικείμενα βιώνουν την ίδια βαρυτική δύναμη ανεξάρτητα από τη μάζα τους.

$$ f =gm_1m_2/r^2 $$

Όπου το F είναι η βαρυτική δύναμη, το G είναι η βαρυτική σταθερά (6,674 × 10^-11 n m² kg^-2), τα M1 και M2 είναι οι μάζες των δύο αλληλεπιδρώντων αντικειμένων και το R είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων μάζας αντικειμένων.

Όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ένα βαρυτικό πεδίο, η μόνη δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι η δύναμη της βαρύτητας. Ελλείψει αντίστασης στον αέρα ή άλλων εξωτερικών δυνάμεων, όλα τα αντικείμενα θα επιταχύνουν με τον ίδιο ρυθμό στον ίδιο βαρυτικό πεδίο, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Αυτή η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας υποδηλώνεται από το G και είναι περίπου 9,81 m/s2 στη γη.

Έτσι, σε ένα κενό, ένα βαρύ αντικείμενο και ένα ελαφρύ αντικείμενο θα βιώσουν τόσο την ίδια βαρυτική δύναμη και θα επιταχύνουν με τον ίδιο ρυθμό 9,81 m/s2 προς το κέντρο της Γης. Γι 'αυτό φαίνεται να πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό.