Zašto dva velika ili mala tijela padaju istom brzinom?

Dva padajuća objekta, bez obzira na njihovu masu, neće nužno pasti potpuno istom brzinom. U nedostatku otpora zraka, sva će tijela ubrzavati zbog gravitacije brzinom od približno 9,8 metara po sekundi na kvadrat (32 stope po sekundi na kvadrat). Međutim, prisutnost otpora zraka, također poznatog kao otpor, uzrokovat će variranje brzine padajućih objekata ovisno o njihovoj veličini, obliku i drugim čimbenicima.

Učinci otpora zraka značajniji su za manje objekte s većom površinom u odnosu na njihovu masu u usporedbi s većim objektima s manjom površinom u odnosu na njihovu masu. To je zato što je sila otpora proporcionalna površini objekta i brzini strujanja zraka oko njega. Manji predmeti, poput pera, doživjet će veći otpor zraka u usporedbi s većim predmetima, poput kugle za kuglanje. Zbog toga će manji objekt pasti sporije od većeg.

U stvarnim uvjetima, ubrzanje uslijed gravitacije mijenja se silom otpora, što rezultira nižim promatranim ubrzanjem. Stopa kojom se brzina objekta povećava zbog gravitacije i smanjuje zbog otpora odredit će njegovu "krajnju brzinu", stalnu brzinu pri kojoj sila otpora uravnotežuje gravitacijsku silu.

U poznatom eksperimentu koji je izveo Galileo Galilei u 16. stoljeću, s kosog tornja u Pisi istovremeno su ispuštena dva predmeta različitih masa. Dok su oba objekta stigla do tla otprilike u isto vrijeme, Galileo je primijetio da je teži objekt to učinio malo brže. Međutim, ovo opažanje nije bilo samo zbog mase objekata, već prije zbog kombinacije mase, oblika i otpora zraka.

Stoga, iako se obično kaže da dva tijela padaju istom brzinom zbog gravitacije, to je točno samo u teoretskom vakuumu gdje nema otpora zraka. U prisutnosti zraka, objekti doživljavaju silu otpora koja utječe na njihovu brzinu i uzrokuje da manji objekti padaju sporije od većih.