깃털과 쇠구슬은 왜 진공 상태에서는 동시에 떨어지나요?

Question

진공 챔버에서 깃털과 볼링공을 동시에 떨어뜨리면 같이 바닥에 닿는다는 실험을 봤어요. 일상에서는 무거운 게 더 빨리 떨어지는 것 같은데, 왜 공기저항이 없으면 무게와 상관없이 같은 속도로 떨어지는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

포인트는 무게와 상관없이 중력은 모든 물체를 똑같은 비율로 떨어뜨리는 거예요.

무거운 물체는 중력이 세게 당기지만, 그만큼 무거워서 움직이기 힘들고 가벼운 물체는 약하게 당겨지지만 가벼워서 쉽게 움직여요. 이 두 효과가 정확히 상쇄돼서, 결국 모든 물체가 같은 속도로 떨어져요 당기는 힘과 버티는 정도가 딱 맞아떨어지는거죠

그런데 일상에선 왜 무거운게 빨리 떨어지냐면 공기 저항 때문이에요. 깃털은 넓고 가벼워서 공기가 밑에서 강하게 떠받치지만 쇠구슬은 거의 공기가 막지 못해요.

그래서 공기를 없앤 진공에서는 이 저항이 사라져서 깃털과 쇠구슬이 나란히 떨어지는거죠 :)