Você está certo em se perguntar por que todos os objetos caem na mesma taxa perto da Terra, independentemente da massa deles. Este é um conceito fascinante, e aqui está a explicação:

Lei de gravitação universal de Newton

A base para esse entendimento está na lei de gravitação universal de Newton. Esta lei afirma que todo objeto do universo atrai todos os outros objetos com uma força que é:

* proporcional ao produto de suas massas: Quanto mais maciços os objetos, mais forte a atração gravitacional.
* inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros: Quanto mais afastados os objetos, mais fraca a força gravitacional.

O insight -chave:

O ponto crucial aqui é que gravidade é uma força e forças causam acelerações . A aceleração devido à gravidade (G) é a aceleração que um objeto experimenta devido à atração gravitacional da Terra. Enquanto a força gravitacional entre a Terra e um objeto é diretamente proporcional à massa do objeto, a * aceleração * não é. Aqui está o porquê:

1. força e massa: A Segunda Lei do Movimento de Newton afirma que a força (f) é igual à massa (m) vezes aceleração (a):f =ma.
2. Força da gravidade: A força da gravidade (FG) entre a Terra e um objeto é dada por FG =G * (M1 * M2) / R², onde:
* G é a constante gravitacional
* M1 é a massa da terra
* m2 é a massa do objeto
* R é a distância entre seus centros.
3. Combinando as equações: Substituindo FG em f =MA, obtemos:g * (m1 * m2) / r² =m2 * a.
4. Cancelamento de massa: Observe que a massa do objeto (M2) aparece nos dois lados da equação. Quando você o cancelou, fica com:g * m1 / r² =a.

Conclusão:

Esta equação final mostra que a aceleração devido à gravidade (a) é independente da massa do objeto. Depende apenas da massa da Terra (M1) e da distância entre seus centros (R). Isso explica por que todos os objetos, independentemente de sua massa, caem na mesma taxa perto da superfície da Terra.

Nota importante: Essa explicação se aplica ao vácuo onde a resistência do ar é insignificante. Na realidade, a resistência do ar afeta objetos com diferentes formas e tamanhos de maneira diferente, fazendo com que caam a taxas ligeiramente diferentes.