망치와 깃털이 동시에 떨어지는 갈릴레오 실험

공기의 마찰이 없을 경우 물체가 질량에 관계없이 동일한 율로 낙하한다는 갈릴레오의 실험을 실제로 달에서 실시한 동영상입니다. 1971년 8월 2일, 아폴로 15호의 선장 David R. Scott은 텔레비전 카메라 앞에서 망치와 매의 킷털을 동시에 낙하시켰습니다. 동영상에서 볼 수 있다시피 망치와 깃털은 달의 표면에 동시에 도착합니다. [1][2]

질량이 서로 다른 물체에게 작용하는 행성의 중력은 그 물체의 질량에 비례하여 커집니다. 예를 들어 물체 B의 질량보다 물체 A의 질량이 2배 더 크다면, 물체 B에 작용하는 중력보다 물체 A에 작용하는 중력도 2배 더 큽니다. 가속도는 물체에 작용하는 힘을 물체의 질량으로 나눈 것과 같습니다. 따라서, 물체 A와 B의 가속도는 같습니다. 그러나, 지구의 표면 근처와 같이 공기가 있는 경우 공기의 저항 때문에, 물체의 운동은 정확하게 이런 관계를 따르지 않습니다. 이 실험에서는 공기 저항 때문에 깃털이 더 늦게 떨어집니다. 이러한 뉴턴의 만유인력 법칙을 확인하려면 공기의 저항이 없는 곳에서 실험해야 합니다. 공기의 저항이 없는 달의 표면이나, 아래 동영상과 같은 진공 실험실 내에서는 두 물체가 동시에 지면에 도달하는 것을 확인할 수 있습니다. 

원문: https://archive.org/details/NIX-LV-1998-00046

BBC 프로그램에서 영국 맨체스터 대학교의 교수이자 입자물리학자인 Brian Cox 박사가 미국 오하이오주의 클리블랜드에 위치한 NASA의 Space Power Facility를 방문하여 실시한 같은 실험입니다[3]. 

참고문헌

[1] Apollo-15, http://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_15

[2] APOLLO 15 Galileo's Gravity Experiment, https://archive.org/details/NIX-LV-1998-00046

[3] http://ipower.tistory.com/540

조영우

어스블로그 | 푸른행성의 과학 | Youngwoo Cho Photography

작성일: 2014-04-04, 수정일: 2016-05-01