Tutti gli oggetti, indipendentemente dalle dimensioni, cadranno alla stessa velocità: l’accelerazione di gravità. Questa è la velocità con cui un oggetto cade in caduta libera. Cioè, è la velocità con cui un oggetto accelera verso il centro della Terra. Questo valore non è costante ma cambia con la posizione dell’oggetto in caduta libera.
Sulla Terra, l’accelerazione di gravità è di circa 32.2 piedi/sec2 (9.8 m/s2). Ciò significa che un oggetto accelererà 32.2 piedi/sec (9.8 m/s) per ogni secondo in cui cade. In altre parole, più a lungo un oggetto cade, più velocemente cade. Pensala come un’auto che accelera costantemente. L’auto avrebbe continuato ad andare sempre più veloce più a lungo è stata guidata. Allo stesso modo, un oggetto che cade per tre secondi andrà più veloce di un oggetto che cade per un secondo.
Questa velocità di accelerazione dipende in gran parte dalla superficie verso la quale l’oggetto sta cadendo. Molti di noi sperimenteranno solo la gravità in relazione alla Terra, ma il numero cambierà drasticamente se fossimo su un altro corpo celeste. L’accelerazione di gravità è molto minore sulla luna, per esempio. In effetti, è un sesto di quello della Terra, un valore di circa 5.3 ft/s2 (1.6 m/s2). Un oggetto cadrà verso la luna a un ritmo molto più lento.
Utilizzando l’equazione, g=GM/R2, è possibile calcolare l’accelerazione di gravità di diversi oggetti nello spazio. Nell’equazione, g è la gravità, G è la costante gravitazionale, R è il raggio del pianeta e M è la massa del pianeta. Facendo i calcoli, i fisici hanno determinato che l’accelerazione di gravità su Giove è di circa 85.3 piedi/s2 (26 m/s2). Plutone, d’altra parte, ha un valore di 2 piedi/s2 (0.61 m/s2). Puoi vedere che i pianeti con più massa hanno una maggiore accelerazione di gravità rispetto ai pianeti con meno massa.
Se il mondo fosse un vuoto, questi valori rappresenterebbero la vita reale. Sulla luna, l’aria è un vuoto, e così gli oggetti cadono a terra all’accelerazione della gravità lunare. Sulla Terra, tuttavia, abbiamo la resistenza dell’aria, la forza dell’aria che spinge contro un oggetto mentre cade. Questo è il motivo per cui una piuma galleggia sulla Terra mentre una palla da bowling precipita, anche se la gravità agisce su entrambi gli oggetti allo stesso modo. Per calcolare con precisione la velocità di caduta di un oggetto, è necessario tenere conto della resistenza dell’aria.