Γιατί τα δύο αντικείμενα με διαφορετική μάζα θα πέσουν ταυτόχρονα;
Δεν είναι απολύτως αληθές ότι τα αντικείμενα διαφορετικών μαζών πέφτουν ταυτόχρονα.
Ενώ η διαφορά στους χρόνους πτώσης τους είναι * εξαιρετικά * μικρή σε καθημερινές καταστάσεις, υπάρχουν λεπτοί παράγοντες που παίζουν:
* Αντίσταση αέρα: Ο κύριος λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα διαφορετικών μαζών * εμφανίζονται * να πέσουν ταυτόχρονα είναι λόγω της αντίστασης του αέρα. Η αντίσταση στον αέρα είναι η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός αντικειμένου που κινείται στον αέρα. Εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος και η ταχύτητα του αντικειμένου.
* Ένα φτερό, για παράδειγμα, βιώνει σημαντική αντίσταση στον αέρα, επιβραδύνοντας την κάθοδο του. Ένα βαρύτερο αντικείμενο, όπως μια μπάλα μπόουλινγκ, βιώνει λιγότερη αντίσταση στον αέρα σε σχέση με τη μάζα του.
* Σε ένα κενό (χωρίς αέρα), αντικείμενα διαφορετικών μαζών * θα πέσουν με τον ίδιο ρυθμό.
* Ομοιομορφία της βαρύτητας: Η βαρυτική έλξη της Γης ενεργεί εξίσου σε όλα τα αντικείμενα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Αυτό σημαίνει ότι ένα φτερό και μια μπάλα μπόουλινγκ τραβούν προς τη γη με την ίδια δύναμη *ανά μονάδα μάζας *.
* Αυτό περιγράφεται από το νόμο της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων είναι ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους.
Το πείραμα που το απέδειξε
Το διάσημο πείραμα του Galileo Galilei έδειξε αυτή την αρχή. Έριξε αντικείμενα διαφορετικών μαζών από τον πύργο της Πίζας (αν και αυτή η ιστορία συζητείται από τους ιστορικούς). Ενώ τα αντικείμενα δεν πέφτουν * ακριβώς * την ίδια στιγμή λόγω της αντίστασης του αέρα, η διαφορά ήταν αμελητέα.
Βασικό σημείο: Σε ένα κενό, όπου εξαλείφεται η αντίσταση στον αέρα, αντικείμενα διαφορετικών μαζών θα επιταχύνουν προς τη γη με τον ίδιο ρυθμό, πράγμα που σημαίνει ότι θα πέσουν ταυτόχρονα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η βαρύτητα δρα σε όλα τα αντικείμενα εξίσου, ανεξάρτητα από τη μάζα τους.
