その理由は次のとおりです。
* ガリレオの同等性の原則: この物理学の基本原則は、すべてのオブジェクトは、その質量に関係なく、重力場で同じ加速で落ちると述べています。 これは、同じ高さから落ちた羽とボウリングボールが同時に地面にぶつかることを意味します(空気抵抗がない真空で)。
* 重力の一定のプル: 重力は、質量とは無関係に、同じ加速ですべてのオブジェクトに作用します。この加速は、重力による加速度として知られています 、「g」で示され、地球の表面には約9.8 m/s²の値があります。
なぜ誤解?
誤解は、より重いオブジェクトがより多くの「重量」または力を引き下げるため、より重いオブジェクトがより速く落ちるべきであるという直感的な感覚から生じます。ただし、この直感には欠陥があります。
* 重量対質量: 重量は重力のためにオブジェクトに加えられた力であり、質量と重力場の両方の強度に依存します。一方、質量は、オブジェクトの慣性の尺度であり、動きの変化に対する抵抗です。
* 力と加速: ニュートンの運動法則は、オブジェクトの加速度はそれに作用する正味の力に直接比例し、その質量に反比例すると述べています(f =ma)。重いオブジェクトはより大きな重力を経験しますが、より大きな質量もあります。これらの2つの要因は互いにキャンセルされ、自由落下のすべてのオブジェクトの同じ加速が得られます。
結論:
重いオブジェクトがより速く落ちるという誤解は、重力と質量がどのように相互作用するかについての誤解です。 真空では、すべての質量のオブジェクトが同じ速度で落ち、重力のために同じ速度で加速します。