물체가 자유낙하운동을 할때 물체가 무거울수록
더 빨리 떨어진다는 건 알고 있는데 달에서는
왜 무게가 달라도 똑같은 속도로 같이 떨어지는
이유를 구체적으로 설명좀 해주세요
안녕하세요.
물체가 무거울수록 빨리 떨어진다는 것은 잘못된 상식이구요.
갈릴레이가 피사의 사탑에서 무거운 쇠공, 가벼운 쇠공으로 낙하실험을 한 유명한 일화가 있습니다.
지구상의 모든 물체는 중력가속도의 영향을 받아 동일한 가속도를 가져 속도변화는 무게와 상관없습니다.
다만, 지구상의 실험은 공기저항력으로 인해 이론과 차이는 있을 수 있습니다.
달에서의 실험은 대기가 존재하지 않아 공기저항력의 영향을 받지 않기 때문에 같은 속도로 떨어집니다.
안녕하세요. 이영훈 변리사입니다.
물체가 무겁더라도 공기 저항이 없다면 같은 속도로 떨어집니다.
우리는 무거운 공과 깃털을 비교하면서 무거운 공이 먼저 떨어진다는 오해를 하기 쉬운데, 떨어지는 높이가 같으면 두 물체는 같이 떨어지게 됩니다. 무거운 공과 깃털이 다르게 떨어지는 이유는 무게가 달라서가 아니라 정확히는 공기 저항 때문입니다.
말씀하신 달은 지구에 비해 대기가 없어서 공기 저항이 없습니다. 그래서 무게가 달라도 같은 속도로 떨어지게 됩니다.
결론 : 지구에서도 공기 저항이 없는 환경이라면 무게가 달라도 같은 속도로 떨어진다. 달은 공기 저항이 없는 환경이라서 같은 속도로 떨어진다.
F= ma = mg에 의해 a = g
즉, 가속도를 정하는 것은 중력의 크기이며 질량은 상관없습니다.
물체가 무겁든지 가볍든지 똑같이 떨어지지만, 실제로 무거운 물체가 빨리 떨어지는 (것 처럼) 느껴지는 이유는
공기 저항을 덜 받기 때문입니다.
공기 저항이라는 변수가 없다면 무겁거나 가벼운 물체 모두 동시에 떨어집니다.
똑같은 모양과 크기를 갖는 무게만 다른 두 공(플라스틱공 vs 쇠공)은 지구에서도 낙하 속도가 동일합니다.
지구에는 공기가 있어서 공기 저항이란것이 발생하여 두 물체의 모양이 다르면 속도 차이가 발생하나
달에는 공기가 없어 이런 공기 저항이 없습니다.
때문에 깃털이나 쇠공이나 똑같은 속도로 떨어지는겁니다.
안녕하세요. 김도선 과학전문가입니다.
우선 자유낙하운동 정의부터 짚을게요
물체가 정지 상태로부터 출발하여 공기의 저항은 받지 않고 중력만을 받아서 낙하하는 운동을 자유 낙하 운동이라고 한다. 중력만을 받아서 낙하하는 운동이다.
1. 공기저항 x
2. 중력만 받음
이 조건이 만족되야합니다. 사실 진공이 아니면 이런 조건에 맞는 경우는 거의 없습니다.
자유낙하운동일때는 무겁든 가볍든 상관없이 똑같은 시간동안 떨어집니다. 왜냐하면 가볍든 무겁든 같은 중력가속도 값을 가지며 아래방향으로 움직여서 그렇습니다. 지구든 달이든 토성이든 타이탄이든 마찬가지입니다.
공기저항이 있는 경우, 다 다르게 떨어집니다.
혹시나 중력가속도가 궁금하시면 문의 주시면 다시 답 드리겠습니다
