昨夜、泊り勤の際にこんな物を作ってみた。
さて、どちらから先に落ちるだろう・・・
何度やっても、重い方のビスを取付けた側から先に落ちる。
ガリレオの実験・万有引力の法則では「重力による物体の落下速度は、その物体の質量の大きさに依らない」とある。にもかかわらず、重い方から先に落ちるのはなぜだろう？
同じペットボトルを準備する。同時に落とすと同時に床に落ちる。同じ物だから同時に床に落ちるのは当たり前である。
今度は片方に水を入れて落としてみる。ほぼ同時に床に落ちた。
ガリレオが実験の際に鉛の球を用意したのは、空気抵抗を無視できるよう配慮したと言われている。
真空状態では鉛の錘も羽根毛も同時に地面に着地する。YouTube動画でも確認できる。
月面で同様の実験が行われている ↓↓
では、ペットボトルを連結してみればどうなるだろう？
どちら側から先に落ちるのだろうか？
①連結前は同時に落ちたのだから同時に着地する
②実験ストローのように、重い方が先に着地する
果たしてどうだろう？
答えは空気抵抗にある・・・・
地上に帰還する宇宙船カプセルに、パラグライダーの落下傘を取付け、落としてみる。どちらが先に地面に落ちるのか？は明白だ。
やはり大気圏下では（基本）「重いものが先に落ちる」のだ。
実はガリレオの実験でこの件は証明されている。
ガリレオが証明しようとしたのは、地上で重いものが先に落ちる現象ではなく「万有引力の法則」だった。そのために遭えて空気抵抗係数が小さい（0に近い）鉛の球で実験した・・・とされている。
仮に実験場所がピサの斜塔（高さ約56m）ではなく、宇宙空間からであれば、燃え尽きないことを前提とすれば、次第に空気抵抗の影響を受けて差が生じ始め、重いものが先に地上に到達することになる。
上記、水を入れたペットボトルと空のペットボトル、どちらが先に床に落ちるか？僕の身長では差が発生しない。落とす位置が高くなればなるほど差が生じて、重い水を入れた側から落ちることになる。ネジを取りつけたストローの結果が直ぐに出るのは、その重量バランスと軽量だから・・・ということになる。
やってみるとわかるがこのストローでもビス側が下に向き始めるのに、少なくとも30cm程度は必要なのだ。
※下記の実験動画では、空気抵抗の影響を受けない羽根毛が向きを変えずに落ちて行く。圧巻である・・・
Schi Heil !!