NASA實驗震撼證明！羽毛與鐵球竟同時落地？連伽利略都驚嘆的「自由落體定律」
我是科學教練桑子研。逐工攏是實驗。
手機仔一無細貳，對手掌心「瑈」一下跌落去。在那短短的一秒鐘，若講其實藏著一個控制成個宇宙的偉大規則，你敢袂覺得足心適、足刺激？看著蘋果對樹仔頂跌落來，牛頓就按呢悟出「萬有引力定律」，這个故事逐家攏聽過。不過，咱目睭前逐工咧發生的「物件跌落來」這款平凡到袂行的代誌，到今其實猶原充滿予人驚喜的戲劇性。雄雄欲來考逐家一下。若是一張紙佮一粒重閣沉的石頭，同時放予伊跌落去，你覺得佗一个會先到地面？「這猶用問？一定是重石頭先到啊！」若按呢想的你，恭喜！你已經來到物理學的人口囉。其實，這款「常識」只要加一个特殊的條件，就會親像變魔術按呢完全顛倒過來。這擺，咱就鬥陣來探索這个覕在生活中的科學神祕世界——「落下運動」。
常識敢著？伽利略挑戰「落下之謎」
在四百外年前，偉大的科學家伽利略（Galileo Galilei）也佮你有一款的疑問。彼當時的人攏相信亞里斯多德講的「愈重的物件跌落去愈緊」，這个觀念足足統治了人類兩千年。但是，伽利略用伊的天靈蓋思考：「若是無空氣咧攪擾，無論輕重，所有的物件跌落來的速度應該攏愛平快才對！」為了證明這个直覺，傳說伊走去比薩斜塔，同時放落一大一小的球，予現場看笑話的人大吃一驚。（雖然嘛有人講這只是「腦內實驗」，但彼種挑戰權威的氣魄嘛是予人真感動！）「啊就無可能啊，現實中拿羽毛佮球來試，球一定先到地的啊！」無毋著。咱身軀邊有一種看袂見的「擋車」力量，叫做「空氣阻力」。輕閣軟的羽毛會予空氣的粒仔擋咧，慢慢仔摠落來；重的球會直接切開空氣衝落去。按呢，若是「空氣」消失去，會變按怎？
NASA證明予你知！真空中羽毛佮鐵球同步落地
英國BBC廣播電台借用NASA的超大型設施，做了一個完成人類夢想的實驗。場地是在全世界最大的「真空艙」。這是一个會當將空氣抽到一粒都不賰，模擬出親像月球表面那款「無」的世界。一開始，有空氣的時，鐵球「咚」一聲就到位，羽毛慢慢仔摠。但是，等幫浦將空氣抽光光，做出大空間的真空狀態後，閣再試一擺……
用數學來冒險！解開落下運動的兩大絕招
物件會跌落來，是因為地球引力一直咧「搝」伊。這个時陣，物體的速度會照固定的比例愈變愈緊。這个加速的程度叫做「重力加速度」，符號是 $g$。在地球頂大約是 9.8m/s^2。簡單講，就是「每過一秒，速度就會變快每秒 9.8 公尺」。只要掌握這个規則，你就按算得出未來的速度佮距離。
模式 1：自由落下（輕輕放手）
這是最單純的，手拿著物件直接放掉。重點是「初速度是 0」。比方講，有一粒小粒球對樹頂靜靜仔跌落來，2.0 秒後著地。按呢這棵樹仔有偌高？
咱來用求距離的公式。將 t=2.0秒、g=9.8m/s^2 代入去。
答案出來矣，樹仔的高度大約是 20 公尺！這大約是五、六層樓的高呢，足驚人的。
模式 2：鉛直下拋（出力向落擲）
再來是向落「嘿咻！」用力擲落去的情形。假使初速度是 5.0 m/s，2.0 秒後的的速度佮距離會變按怎？
這擺有初速度 5.0 m/s 來鬥相共。先算 2.0 秒後的速律：
換算成時速，竟然大約 90km/h！簡直是咧高速公路駛車的速度。再來看看這 2.0 秒內飛了偌遠：
比輕輕放手的時陣，閣多飛了 10 公尺。透過數學，抽象的物理現象就按呢變成了看得見的數據。順紲一提，頭前講的 NASA 實驗，光是抽真空就要花 3 點鐘。科學家追求真理的彼種熱情，真予人佩服。阿波羅計畫在月球頂真正做的「鐵鎚佮羽毛」實驗影片，嘛是強烈推薦逐家去看喔！https://phys-edu.net/wp/?p=33844
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