Γιατί το νόμισμα και το φτερό στο σωλήνα εμβολιασμού πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση;
Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα
* δύναμη βαρύτητας: Η δύναμη της βαρύτητας ενεργεί σε όλα τα αντικείμενα με μάζα. Αυτή η δύναμη είναι ανάλογη με τη μάζα του αντικειμένου και τη μάζα της γης.
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g): Δεδομένου ότι η δύναμη της βαρύτητας είναι η μόνη δύναμη που ενεργεί στα αντικείμενα σε ένα κενό, η επιτάχυνσή τους καθορίζεται αποκλειστικά από τη βαρυτική δύναμη. Αυτή η επιτάχυνση είναι σταθερή κοντά στην επιφάνεια της γης και είναι περίπου 9,8 m/s2.
Ο ρόλος της αντίστασης του αέρα
* Αντίσταση αέρα: Σε κανονικές συνθήκες, η αντίσταση στον αέρα επηρεάζει σημαντικά την κίνηση των αντικειμένων. Ένα φτερό, με τη μεγάλη επιφάνεια του, βιώνει πολύ μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα από ένα νόμισμα. Αυτό αναγκάζει το φτερό να πέσει πολύ πιο αργά.
* εξάλειψη κενού: Ένας σωλήνας κενού εξαλείφει την αντίσταση στον αέρα. Δεν υπάρχει αέρας για να επιβραδύνει το φτερό κάτω.
Συμπέρασμα:
Σε ένα κενό, τόσο το νόμισμα όσο και το φτερό βιώνουν την ίδια βαρυτική δύναμη. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει αντίσταση στον αέρα για να εμποδίσει την κίνηση τους, και οι δύο επιταχύνουν με τον ίδιο ρυθμό - την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (G). Αυτό σημαίνει ότι θα πέσουν με την ίδια ταχύτητα και θα φτάσουν ταυτόχρονα στο κάτω μέρος του σωλήνα.