Zakaj dva velika ali majhna predmeta padata z enako hitrostjo?

Dva padajoča predmeta, ne glede na njuno maso, ne bosta nujno padla z enako hitrostjo. V odsotnosti zračnega upora bodo vsi predmeti pospeševali zaradi gravitacije s hitrostjo približno 9,8 metra na sekundo na kvadrat (32 čevljev na sekundo na kvadrat). Vendar bo prisotnost zračnega upora, znanega tudi kot upor, povzročila, da se bo hitrost padajočih predmetov spreminjala glede na njihovo velikost, obliko in druge dejavnike.

Učinki zračnega upora so pomembnejši pri manjših predmetih z večjo površino glede na njihovo maso v primerjavi z večjimi predmeti z manjšo površino glede na njihovo maso. To je zato, ker je sila upora sorazmerna s površino predmeta in hitrostjo zračnega toka okoli njega. Manjši predmeti, kot je pero, bodo imeli večji zračni upor v primerjavi z večjimi predmeti, kot je krogla za balinanje. Posledično bo manjši predmet padal počasneje kot večji.

V dejanskih pogojih se pospešek zaradi gravitacije spremeni s silo upora, kar ima za posledico nižji opaženi pospešek. Hitrost, s katero se hitrost predmeta poveča zaradi gravitacije in zmanjša zaradi vlečenja, bo določila njegovo "končno hitrost", konstantno hitrost, pri kateri sila vlečenja uravnava gravitacijsko silo.

V znamenitem poskusu, ki ga je v 16. stoletju izvedel Galileo Galilei, sta s poševnega stolpa v Pisi hkrati padla dva predmeta različnih mas. Čeprav sta oba predmeta dosegla tla približno istočasno, je Galileo opazil, da je težji predmet to storil nekoliko hitreje. Vendar to opazovanje ni bilo posledica same mase predmetov, temveč kombinacije mase, oblike in zračnega upora.

Čeprav se običajno trdi, da dva predmeta zaradi gravitacije padata z enako hitrostjo, to velja le v teoretičnem vakuumu, kjer ni zračnega upora. V prisotnosti zraka predmeti doživljajo silo upora, ki vpliva na njihovo hitrost in povzroči, da manjši predmeti padajo počasneje kot večji predmeti.