논증

같은 높이에서는 무거운 공이 먼저 떨어질까?

공기 저항을 무시한 자유 낙하에서는 질량이 식에서 사라집니다. 높이·중력·질량을 바꾸며 도착 시간을 구하고 모형의 한계를 확인합니다.

그림에서 무엇을 볼까요?

높이와 중력가속도가 낙하 시간을 정하고 질량은 이상적인 자유 낙하 시간에 영향을 주지 않는 관계 그림입니다.

공기 저항과 마찰을 무시하면 같은 장소에서 모든 물체는 질량과 관계없이 같은 중력가속도로 떨어집니다. 지구 표면의 평균값은 약 9.81 m/s²입니다.

20미터 높이에서 정지 상태로 놓으면 t=√(40÷9.81)≈2.02초입니다. 100그램인지 1킬로그램인지는 이 계산을 바꾸지 않습니다.

정지 상태에서 동시에 놓고 공기 저항을 무시하면 t=√(2h/g)입니다. 질량은 결과식에 들어가지 않습니다. 실제 안전 실험은 낮은 높이와 충격 흡수 매트를 사용해야 합니다.

종이 한 장과 종이를 뭉친 공의 낙하를 비교할 때 질량 외에 무엇이 달라졌는지 목록으로 적어 보세요.