Γιατί όλα τα αντικείμενα πέφτουν στη γη με την ίδια ταχύτητα, παρόλο που η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι πάντα ίδια;
* Αντίσταση αέρα: Ο πρωταρχικός λόγος που τα αντικείμενα δεν πέφτουν στην ίδια ταχύτητα είναι η αντίσταση στον αέρα. Η αντίσταση στον αέρα, γνωστή και ως οπισθέλκουσα, είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός αντικειμένου μέσω του αέρα. Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από:
* Σχήμα: Ένα ευρύτερο ή λιγότερο εξορθολογισμένο αντικείμενο θα βιώσει περισσότερη αντίσταση στον αέρα.
* Μέγεθος: Ένα μεγαλύτερο αντικείμενο θα βιώσει μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα.
* ταχύτητα: Καθώς ένα αντικείμενο πέφτει γρηγορότερα, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται.
* Τερματική ταχύτητα: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η ταχύτητά του αυξάνεται λόγω βαρύτητας. Ωστόσο, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται επίσης. Τελικά, η δύναμη της αντίστασης του αέρα ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας και το αντικείμενο σταματά να επιταχύνεται. Αυτό ονομάζεται ταχύτητα τερματικού. Τα αντικείμενα με περισσότερη αντίσταση στον αέρα θα φθάσουν σε χαμηλότερη ταχύτητα τερματικού από τα αντικείμενα με λιγότερη αντίσταση στον αέρα.
Το κλασικό παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα φτερό και μια μπάλα μπόουλινγκ. Και οι δύο αντιμετωπίζουν την ίδια επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Ωστόσο, το φτερό έχει μια πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια και ένα ελαφρύτερο βάρος, καθιστώντας το πολύ πιο ευαίσθητο στην αντίσταση στον αέρα. Το φτερό θα φτάσει στην τελική του ταχύτητα πολύ πιο γρήγορα από την μπάλα μπόουλινγκ, που σημαίνει ότι θα πέσει πολύ πιο αργή.
σε κενό:
Αν επρόκειτο να εκτελέσετε αυτό το πείραμα σε ένα κενό, όπου δεν υπάρχει αντίσταση αέρα, θα δείτε ότι το φτερό και η μπάλα μπόουλινγκ θα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό, φτάνοντας στο έδαφος ταυτόχρονα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, ελλείψει αντίστασης του αέρα, η μόνη δύναμη που ενεργεί πάνω τους είναι η βαρύτητα και και οι δύο αντιμετωπίζουν την ίδια επιτάχυνση.
Συμπερασματικά:
Ενώ η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι σταθερή, τα αντικείμενα δεν πέφτουν στην ίδια ταχύτητα λόγω της αντίστασης του αέρα. Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και την ταχύτητα του αντικειμένου, η οποία τελικά καθορίζει την τελική του ταχύτητα.
