东西总是掉下来。也许你掉了个球。也许那杯咖啡从你手中溜走了。最有可能的情况是，一只猫决定从桌子上敲掉一个物体，因为'；猫就是这么做的。
而且，只要情况一直在下降，人们就会对正在发生的事情（以及猫的动机）产生疑问。坠落物体是以恒定的速度移动，还是加速？如果你同时落下一个重的物体和一个轻的物体，哪个落得更快？
这两个问题的好处在于，你几乎可以问任何人，即使他们真的错了，他们也会有答案。更重要的是它'；It’通过实验确定答案相当简单。你所要做的就是扔掉一些东西。
一些最早的解释可以追溯到亚里士多德（约公元前350年），他对解释世界是如何运转的很感兴趣。亚里士多德'；他的答案很简单：如果你放开某件东西，它就会掉到地上。它将以恒定的速度下落。如果你同时落下两个物体，较重的物体将以比较轻物体更快的速度向下移动。那'；就这样。真的，这似乎是真的。我的意思是，如果我扔下一块石头和一根羽毛，很明显，石头会先撞到地面。
但有一个问题。那里'；这不是检验这是否正确的实验。亚里士多德是一位哲学家，而不是科学家。和他那个时代的大多数希腊哲学家一样，他热衷于思想实验，而不是科学实验。（希腊人知道不可能有一个完美的实验，因为数据中总会引入一些错误。他们认为，寻找不完美的现实世界证据只会让他们偏离通过逻辑和推理确定宇宙终极真理的道路。）
亚里士多德'；他对这种运动的推理实际上是有道理的。我们都同意，如果你推动某个东西，它就会移动。推力越大，它移动的速度就越快。这是有道理的，对吧？如果你拿着一块石头和一根羽毛，岩石上的引力显然更大。当你把两个物体举起来比较它们时，你可以感觉到这种力量。那里'；这并不神秘。因此，如果岩石有更大的向下拉力，那么它将有更大的向下下落速度。如果你把一块石头和一根羽毛掉到地上，石头会先掉到地上。看见物理学不是'；没那么难。
尽管这个解释有道理，但它确实是错误的。事实上，唯一正确的是，通常情况下，岩石会在羽毛之前撞击地面。
要了解原因，让'；让我们从力和运动之间最基本的关系开始。大多数人称之为牛顿'；第二定律，但如果你使用“力运动模型”，那也会很酷。对于一维运动（比如下落物体），我们可以这样写：
也就是说，作用在物体上的总力（F net）等于物体的乘积'；s质量（m）和加速度（a）。
但加速度是什么？简而言之，这是一个描述速度如何变化的值。因此，每秒0米的加速度意味着速度赢了'；不要改变。10米/秒2的加速度意味着在1秒内，物体#39；s的速度将以每秒10米的速度增加。重要的是力会改变物体的速度。如果某物有更大的力量，它就不会'；我不能走得更快。变化更大。改变是关键。
那里'；不过这是个小问题。当你把一块石头从离地面齐肩的高度扔下时，只需要半秒钟就可以掉下来。那'；it’时间不多肯定不足以让一个人决定'；它在加速。看起来它落得很快。事实上，人眼很擅长检测物体是否移动，但在判断速度变化方面却不太擅长。（请观看Veritasium关于人类如何追踪物体的精彩视频。）所以它'；It’很难指责任何人（比如亚里士多德）说事物以恒定的速度下落。在肉眼看来确实如此。
好吧，但是扔一块石头和一根羽毛不'；石头不是先击中的吗？通常，答案是肯定的。但是让我们'；让我们用锤子代替石头，然后换个环境，把实验搬到月球上去。这正是1971年阿波罗15号登月任务期间发生的事情。指挥官大卫·斯科特拿起一把锤子和一根鹰羽毛，把它们扔到月球表面。这里'；事情是这样的：
为什么会这样？首先，即使在月球上，锤子上的引力也确实大于羽毛上的引力。我们可以用质量（m单位为千克）和引力场（g单位为牛顿每千克）的乘积来计算引力。在月球表面，引力场的值为1.6 N/kg。如果你用这个表达式来表示坠落物体上的净力，它看起来是这样的：
由于引力和加速度都依赖于相同的质量，它'；方程两边都是s，然后相消。这使得加速度为-g。锤子和羽毛以相同的运动落下，同时撞击地面。老实说，我'；我只是有点难过宇航员没有'；不要用质量更高的胶卷相机代替电视相机，但是'；只有我。
那么，什么'；把东西扔到月球和地球有什么不同？是的，月球上有不同的引力，但那'；这不是问题所在。它'；这是因为缺少空气造成的。记住牛顿'；s第二定律是净力和加速度之间的关系。如果你把羽毛掉到地球表面，有两种力作用在它上面。首先，向下的引力等于质量和引力场的乘积。第二，由于与空气的相互作用，有一个向上的推力，我们通常称之为空气阻力。这种空气阻力取决于几件事，但重要的是物体#39；速度和物体的大小。
让'；让我们看一个简单的例子。假设羽毛的质量为0.01公斤。这将给它一个0.098牛顿的向下引力。现在想象羽毛以每秒1米的速度向下移动，这会产生0.04牛顿的向上空气阻力。这意味着净力为0.04 N-0.098 N=-0.058 N。与无空气阻力的物体相比，该物体的向下加速度为5.8 m/s 2，该物体的加速度为9.8 m/s 2。
是的，下落的岩石也有向上推动的空气阻力。如果它的大小和羽毛一样，并且以同样的速度移动，那么它向上的阻力将是0.04牛顿。然而，如果它的质量是1公斤，那么向下的引力将是9.8牛顿。净力为9.4 N，产生9.4 m/s 2的加速度。因为岩石'；它的质量越大，加速度就越大，它会首先撞击地面，至少在地球上是这样。
较重的物体总是比较轻的物体先着地吗？不。这里有一些简单的实验，你可以在家里做，以证明亚里士多德是错的。（额外奖励：你甚至不需要去月球做这些事情。）
第一个实验使用两张纸，即从打印机上获得的普通纸。如果这些碎片是相同的，那么它们具有相同的质量和相同的向下引力。现在只拿一张床单，把它揉成一个球。这会减小对象的大小，但不会减小其质量。当你把普通纸和皱巴巴的纸扔到地上时，哪一张会先掉到地上？
哦，你没有'；你没带纸吗？好吧，下面是它的样子：
你可以看到，即使两张纸的质量完全相同，皱巴巴的纸还是会先击中。就在这里，亚里士多德被捕了。
但是等等，这是另一个实验。这一个需要更复杂的对象。看看你能不能得到一个表面积大但质量小的东西。例如，我有一块纸板和一小片粉笔。纸板的质量确实更大（100克而粉笔为1克）。但如果我把它们扔了，哪一个会先掉到地上？让'；让我们来看看。
看看这个。多亏了空气阻力，粉笔后面的纸板更大。
亚里士多德又错了。（如果你在没有空气阻力的月球上重复这两次比较，物体会同时撞击月球表面。）
我们真的要一路飞到月球去展示东西是如何坠落的吗？当然不是。但它'；它仍然是最酷的物理演示之一；我见过。我能'；Don’不要等到下次再来'；他是月球上的宇航员。希望这次他们能使用更好的摄像机。
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