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지구 근처의 물체의 중력 가속이 왜 질량이든 상관없이 동일합니까?

당신은 이것에 대해 궁금해 할 옳습니다! 깃털과 볼링 볼이 같은 속도로 떨어질 것이라는 것은 반 직관적 인 것 같습니다. 다음과 같은 이유는 다음과 같습니다.

뉴턴의 보편적 중력

* 매력의 힘 : 두 물체 사이의 중력은 질량 (M1 및 M2)과 중심 사이의 거리 (R)에 따라 다릅니다.

* f =g * (m1 * m2) / r^2

* 여기서 G는 중력 상수입니다.

* 가속도 : 중력 (g)으로 인한 가속도는 중력의 힘 (F) 및 물체의 질량 (M2)과 관련이 있습니다.

* f =m2 * g

주요 통찰력

우리가 지구 근처의 중력 가속에 대해 이야기 할 때, 우리는 본질적으로 지구의 중력으로 인해 물체의 가속도를보고 있습니다 *. 고장은 다음과 같습니다.

1. 지구의 질량은 지배적이다 : 지구 질량 (M1)은 표면 근처의 모든 물체 (M2)보다 크게 큽니다.

2. 거리는 비교적 일정하다 : 물체와 지구의 중심 사이의 거리는 물체가 표면 근처에있는 한 비교적 일정합니다.

함께 모으는

1. 힘은 질량에 비례합니다 : 물체에서 작용하는 중력의 힘은 질량에 직접 비례합니다 (f =g * m1 * m2 / r^2). 더 무거운 물체는 더 큰 중력의 힘을 경험합니다.

2. 가속도는 질량을 취소합니다 : 그러나 물체의 가속도는 힘 대 질량의 비율 (g =f/m2)에 의해 결정됩니다. 힘은 질량에 비례하여 증가하기 때문에 질량은 가속도 방정식에서 취약합니다!

간단한 용어로 :

중력의 힘은 더 무거운 물체에서 더 어려워 지지만 무거운 물체는 관성 (운동 변화에 대한 저항)도 더 많이 가지고 있습니다. 이 두 가지 효과는 완벽하게 균형을 맞추고 지구 표면 근처의 모든 물체에 대해 동일한 가속을 만듭니다.

중요한 참고 : 이 설명은 공기 저항을 무시하고 있다고 가정합니다. 실제로 공기 저항은 모양과 표면적에 따라 물체에 다르게 영향을 미칩니다. 이것이 깃털이 공중의 볼링 볼보다 느리게 떨어지는 이유입니다. 그러나 진공 상태에서는 같은 속도로 떨어질 것입니다.

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