학문
진공상태에서 물체의 무게와 상관없이 떨어지는데 이유가 무엇인가요?
진공상태에서는 무거운 쇠공과 가벼운 깃털이 떨어지는 속도가 똑같다고 하는데요. 물체의 낙하는 공기저항이나 중력이랑 상관이 있어서 그런것인가요?
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2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
진공 상태에서는 무게와 상관없이 모든 물체가 같은 가속도로 자유 낙하하게 됩니다. 이는 뉴턴의 제2법칙에 의해 설명됩니다. 뉴턴의 제2법칙은 힘과 가속도, 질량의 관계를 나타내는 법칙으로, F=ma로 표현됩니다. 여기서 F는 힘, m은 질량, a는 가속도를 나타냅니다.
지구의 표면에서는 무게가 있기 때문에 물체가 지구로부터 끌려 당겨집니다. 이 때, 물체의 무게는 지구의 중력에 의해 결정됩니다. 그러나, 진공 상태에서는 지구의 중력이 물체를 당기는 힘이 없기 때문에 물체는 가속도 9.8 m/s^2로 자유 낙하하게 됩니다. 이러한 이유로, 진공 상태에서는 무게와 상관없이 모든 물체가 같은 속도로 낙하하게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
물체의 낙하는 공기 저항이나 중력과 관련이 있습니다.
공기 저항은 물체가 공기를 통과할 때 받는 마찰력입니다. 공기 저항이 클수록 물체가 느리게 떨어집니다 중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘입니다. 중력이 클수록 물체가 빠르게 떨어집니다 진공 상태에서는 공기가 존재하지 않기 때문에 공기 저항이 없습니다. 따라서 무거운 쇠공과 가벼운 깃털이 떨어지는 속도가 똑같습니다