Postoji više kompatibilnih načina da se objasni ovaj fenomen.

1. Treći Njutnov zakon kaže da je sila akcije jednaka sili reakcije, istog su pravca, a suprotnog smjera. Mi na Zemlju djelujemo istom silom kao i ona na nas, samo što na nas to ima vidljiviji efekat. 

Tako, kada bacate lopticu od ~ 100g u vazduh, ona doživljava gravitacionu silu od 1N prema dolje, i time prema trećem Njutnovom zakonu vrši silu od 1N na Zemlju. Razlog zbog koga ne posmatrate kretanje Zemlje jeste to što je njeno ubrzanje toliko malo  da se preplavljuje u svemu ostalom, ali se to dešava. Dakle, kad Zemlja privlači lopticu mase manje mase m1 silom F1, onda i ta loptica mase m1 privlači Zemlju istom tom silom F1 samo u suprotnom smjeru. Ta dva efekta se izjednačavaju za bilo koji objekat bilo koje mase kad pada na Zemlju. Ako imamo objekat od 1kg, ne njega će Zemlja više djelovati, brže će ga ubrzavati, ali i taj objekat će više djelovati na Zemlju, pa će svaki objekat bilo koje mase imati isto ubrzanje g u Zemljinom gravitacionom polju. m1a1 = m2a1

2. Sila gravitacije na neko tijelo zavisi od njegove mase.
Gravitacija deluje na telo mase m sa silom F, a kad to uvrstimo u izraz za silu F, vidimo da se masa pokrati i ostaje da svako tijelo bez obzira na masu, ima ubrzanje g:

p1

Ovo je poseban aspekt gravitacije i u osnovi njega je jednakost inercijalne mase i gravitacione mase (ovde samo odnos mora biti isti za ovo da bude istinito, ali je Ajnštajn kasnije pokazao da su stvarno isti, tj. odnos je 1 ).

3. Njutnov gravitaciona sila je proporcionalna masi tijela,

j1,

gdje je M masa zemlje, R je radijus zemlje, a G je Njutnova gravitaciona konstanta. Shodno tome, ubrzanje je

j2,

što je nezavisno od mase objekta. Prema tome, bilo koja dva objekta koja su podložna samo sili gravitacije padaju sa istim ubrzanjem i stoga će istovremeno udarati u zemlju.

Sila F na dva tela nije ista, ali ubrzanja su ista.

4. Postoje dva načina na koje masa može uticati vrijeme pada:

  •  Objekt koji je veoma masivan ima jaču privlačnost prema Zemlji. Logično, to može dovesti do toga da objekat pada brže i da brže dođe do tla.
  • Objekat koji je masivan je teško pokrenuti (t.j., ima vrlo veliku inerciju). Tako bi se logično moglo očekivati da se masivni predmet teže kreće i da izgubi trku.

Ova dva efekta tačno uravnotežena i tako teža masa istovremeno stiže do Zemlje kao i manja masa.

 

Advertisements