Eis por que uma moeda e uma pena caem com a mesma aceleração no vácuo:

Lei de gravitação universal de Newton

* Força da gravidade: A força da gravidade atua em todos os objetos com massa. Essa força é proporcional à massa do objeto e à massa da terra.
* aceleração devido à gravidade (g): Como a força da gravidade é a única força que atua nos objetos no vácuo, sua aceleração é determinada exclusivamente pela força gravitacional. Essa aceleração é constante perto da superfície da Terra e é de aproximadamente 9,8 m/s².

O papel da resistência do ar

* Resistência ao ar: Em condições normais, a resistência ao ar afeta significativamente o movimento dos objetos. Uma pena, com sua grande área de superfície, experimenta muito maior resistência ao ar do que uma moeda. Isso faz com que a pena caia muito mais lenta.
* Eliminação de vácuo : Um tubo de vácuo elimina a resistência ao ar. Não há ar para desacelerar a pena.

Conclusão:

No vácuo, tanto a moeda quanto a pena experimentam a mesma força gravitacional. Como não há resistência ao ar para impedir seu movimento, ambos aceleram na mesma taxa - a aceleração devido à gravidade (G). Isso significa que eles cairão na mesma velocidade e atingirão o fundo do tubo simultaneamente.