안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
지구 안에 있는 물체는 언제나 지구로부터 중력을 받고 있습니다. 이때, 물체가 받는 중력의 크기를 ‘무게’라고 부르는데, 무게란 지구가 물체를 잡아당기는 중력의 크기입니다. 뉴턴의 운동 법칙 중 가속도의 법칙에 따르면 힘(F)은 물체의 질량(m)과 가속도(a)를 곱한 값으로 구할 수 있습니다. 그리고 중력도 힘의 한 종류이기 때문에 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있습니다. 이때 중력에 의해 나타나는 가속도를 중력 가속도라고 합니다.
가속도는 힘에서 질량을 나눈 값이므로 당연히 질량이 큰 물건에 더 많은 힘을 주어야 합니다. 즉, 질량이 작은 물건에는 작은 힘을, 질량이 큰 물건은 큰 힘을 주어야 합니다. 하지만 지구에 있는 물체들은 공기의 저항이 없을 때에는 질량과 관계없이 모두 같은 속도로 낙하하는 속도를 가집니다. 이것은 지구의 중력이 질량이 큰 물체는 세게, 질량이 작은 물체는 살살 당기는 힘의 차이를 가지는 것이고, 질량이 크면 지구가 더 세게, 질량이 작으면 더 약하게 잡아당긴다는 증거로, 질량이 작은 물건을 들 때보다 질량이 큰 물건을 들기가 더 힘듭니다. 이때, 가지는 낙하 가속도는 언제나 9.8m/s2의 속도로 가속하는 데 이것을 중력 가속도라고 합니다. 지구 위에서는 물체의 질량이 크고 작음에 상관없이 항상 같은 가속도 값을 가지는 것입니다.
