우주에서 지구로 떨어질때 무거운것이 더 빠른속도로 떨어지나요 아니면 가벼운 것과 같이 떨어지는 속도가 같은지요?

Question

우주에서 지구로 떨어질때 무거운것이 더 빠른속도로 떨어지나요 아니면 가벼운 것과 같이 떨어지는 속도가 같은지요?

차이가 많이 나는지요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

진공상태인 우주에서는 공기저항이 거의 없으므로 정지상태에서 떨어지는 속도는 동일합니다. 그러나 이미 속력을 가지고있다면 이미 다른 출발선상에 있으므로 속도차이가 납니다.

그러나 대기권에 돌입하게되면 속도감소가 이루어지고, 표면적이 넓을수록 공기저항이 커서 종단속도가 느려지게됩니다.

감사합니다.

Answer 2

물리의 기본 공식 중 하나인 뉴턴의 운동 법칙은 F = ma => 힘 = 질량 x 가속도 입니다.

중력에 대해서 F = ma = mg가 되고 ma = mg 에서 a = g가 됩니다.

즉, 질량이 무겁더라도 그만큼 무거운 질량 때문에 더 많은 힘이 들게 됩니다.

실제로는 깃털이 가벼워서 공기저항 때문에 늦게 떨어지지만,

공기저항이 없는 진공이라면 무겁든 가볍든 똑같이 떨어지게 됩니다.