갈릴레오의 중력가속도 실험에 대해 궁금한 것이 있습니다

Question

중력가속도는 모든 물체에 동일하게 적용되나요?

예를들어

높은 곳에서 무거운 물건과 가벼운 물건을 동시에 떨어뜨리면 무거운 물건이 먼저 떨어지나요?

아니면 동시에 떨어지나요?

가령 깃털같은 것과 작은 구슬을

동시에 떨어뜨리면 작은 구슬이 먼저 떨어질 것 같은데

갈릴레오의 실험에서는 질량과 상관없이

동시에 떨어진다고 증명되었다고 압니다

분명 깃털처럼 가벼운 것은 확실히 차이날 정도로

늦게 지면에 도달할 것 같은데

갈릴레오의 실험은 깃털처럼 매우 가벼운 물체는

실험대상이 아니었나요?

아니면 어떤 통제할 수 없는 변수들은 제거한 실험인가요?

갈릴레오 실험에서처럼

깃털과 작은 구슬을 똑같은 높이에서

같이 떨어뜨리면

지면에 도달하는 시간이 정말 같게 나오는 것인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

네, 그렇습니다.

뉴턴의 중력 법칙에 따르면, 모든 물체는 서로 중력이 작용하며 이 때 중력의 크기는 두 물체 간의 질량과 거리에 의해 결정됩니다.

그리고 지구의 질량은 매우 크기 때문에 모든 물체와 지구 간의 중력 작용에서 지구의 질량은 상수로 간주됩니다. 즉, 지구의 질량은 물체와의 상호작용에서 크기와 방향이 변하지 않기 때문에 중력 가속도는 모든 물체에서 동일하게 적용됩니다.

따라서 중력 가속도는 물체의 질량과는 관계없이 항상 일정하게 유지됩니다.

다만, 이는 공기의 저항이 없다는 가정에 의한 것이며, 공기의 저항이 발생하게 되면, 말씀하신대로 깃털과 구슬의 떨어지는 속도가 달라지게 됩니다.