这是个好问题。这让一些最著名的古希腊哲学家都犯了错误。事实上,从直觉上看,一个有更强引力的重的物体应该比轻的物体加速更快。此外,在我们的日常经验中,我们经常看到轻的物体(如羽毛或气球)下降得非常慢。让我来解释一下这里发生了什么,以及为什么我们的经验是误导性的。
我们将从下面的思维实验开始:想象一块大石头掉到地上。现在再想象一下这块石头的表面有一个细小的发丝状裂缝。假设其他一切都一样,你认为有小裂缝的石头下落的速度会慢得多吗?当然不是。
现在重复这个思想实验,只是岩石每落下一次,发丝般细的裂缝就会变大一点。同样,这在秋天不会有什么不同。即使裂缝完全穿透了岩石。但是等待。一旦裂缝将岩石一分为二,我们实际上就有了两块岩石,每一块的重量约为原来的一半。因此,如果重量越小,下落速度越慢,我们可以预计,在裂缝结束的那一刻,岩石会突然减缓其正常的下落速度,也就是下落到中途。这显然是荒谬的。换句话说,大石头和两块小石头都应该以相同的速度下落。
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那么为什么羽毛比锤子下落得慢呢?因为空气。羽毛每单位质量的表面积要大得多,所以它下落时的空气摩擦几乎等于它的重量,这大大减缓了它的下落速度。对于低密度的物体,比如气球,空气也会产生浮力。