쇠구슬과 깃털을 높은 곳에서 떨어뜨리면?

우리가 잘 알고 있는 중력의 크기는 (=mg) 질량에 비례합니다. 질량이 클수록 물체의 무게는 증가하기 때문에 더 많은 힘이 작용합니다.

쇠구슬 하고 깃털을 동시에 높은 곳에서 떨어뜨리면 당연히 쇠구슬이 더 빨리 떨어집니다.

하지만 진공상태에서는 어떻게 될까요?

정답:
같은 속도로 떨어진다.

잉??
자~ 뉴턴의 운동 제2법칙은 F=ma입니다. 이것을 중력의 크기에 대입하면 mg=ma입니다.
즉, 물체의 가속도는 물체의 질량과 무관합니다.

정리하면 중력의 크기는 서로 다르지만! 가속도가 서로 같기 때문에 같은 속도로 떨어집니다.

하지만 왜? 실제상황에서는 쇠구슬이 더 빨리 떨어지죠?
그건 공기에 의한 저항력이 다르기 때문입니다.