A nagyobb tömegű testek hamarabb leesnek gravitáció hatására. Hogyan lehet megcáfolni ezt a helytelen kijelentést?

Matekkal.

A súlyos tömegre ható erő: F=m(sú)*g

A tehetetlen tömeg gyorsulása: g=F/m(teh)

Feltételezve, hogy egy testnek a kétféle tömege azonos, a másodikba beírhatjuk az elsőt:

g = (m * g) / m

m-mel egyszerűsíthetünk, vagyis a gyorsulás független a tömegtől.

(A közönség tombol... Nobel..Nobel..Nobel.. :))

Vegyünk egy gondolatkísérletet. Legyen két azonos testünk (pl ét vasgolyó), amik nincsenek összekötve. Egymás mellett elengedjük, leesnek. Tegyük fel, hogy egy vékony, súlytalan cérnával összekötjük őket, most tehát egy test lesz a két golyó. Ha igaz lenne a kiindulási mondat, akkor az így keletkezett “dupla vasgolyó” test 2x gyorsabban esne, mint a két külön golyó. Csakugyan tapasztalunk ilyesmit?

A dolog elvi szinten is problémákhoz vezet. Honnan tudja a 2 golyó, hogy össze vannak kötve, és gyorsabban kell esni?

Vagy ha a cérna nem elég “jó” összekötés, akkor mi lenne megfelelő? Csak szilárd összekötés? Akkor kössük őket össze valami nagyon kicsi és könnyű szilárd dologgal, pl egy odahegesztett gombostűvel. Akkor ez tutira szilárd test, azaz 2x gyorsan kell esnie. Csakugyan?

Mi van akkor, ha a kötést elkezdjük elvágni? Eljön az a pont, amikor a félig levágott kötés immár nem számít kötésnek és a két test lassabban kezd esni? Ha mindezt esés közben (a levegőben) csináljuk, akkor ha szétvágtuk a két testet, lelassulnak? Mert akkor a repülőket úgy lehetne a legjobban megmenteni baleset esetén, ha hirtelen darabokra esnének még a levegőben (valami beépített mechanizmussal), és a külön darabok lassan esnének le, sokkal lassabban.

Nem esnek le hamarabb.

Iskolai kísérlet tárgya fizikaórán, hogy veszük egy kis vasgolyót, és mérjük adott távolságon a földet érés idejét. Ezután veszünk egy tollpihét és megismételjük a kísérletet. Láss csodát, a toll sokkal később ér földet.

De most veszünk egy hosszú üvegcsövet, beletesszük a golyócskát és a pihét, vákuumot csinálunk és ejtünk. És íme azonos időpontban lesz becsapódás. Így egyszerre magyaráztuk el a gravitációs hatást és a légellenállást.