¿Por qué dos objetos grandes o pequeños caen con la misma velocidad?

Dos objetos que caen, independientemente de su masa, no necesariamente caerán exactamente a la misma velocidad. En ausencia de resistencia del aire, todos los objetos acelerarán debido a la gravedad a una velocidad de aproximadamente 9,8 metros por segundo al cuadrado (32 pies por segundo al cuadrado). Sin embargo, la presencia de resistencia del aire, también conocida como arrastre, hará que la velocidad de los objetos que caen varíe dependiendo de su tamaño, forma y otros factores.

Los efectos de la resistencia del aire son más significativos para objetos más pequeños con una superficie mayor en relación con su masa en comparación con objetos más grandes con una superficie más pequeña en relación con su masa. Esto se debe a que la fuerza de arrastre es proporcional al área de la superficie del objeto y a la velocidad del flujo de aire a su alrededor. Los objetos más pequeños, como una pluma, experimentarán una mayor resistencia del aire en comparación con objetos más grandes, como una bola de boliche. Como resultado, el objeto más pequeño caerá más lentamente que el objeto más grande.

En condiciones del mundo real, la aceleración debida a la gravedad se ve modificada por la fuerza de arrastre, lo que da como resultado una aceleración observada más baja. La velocidad a la que la velocidad de un objeto aumenta debido a la gravedad y disminuye debido al arrastre determinará su "velocidad terminal", la velocidad constante a la que la fuerza de arrastre equilibra la fuerza gravitacional.

En el famoso experimento realizado por Galileo Galilei en el siglo XVI, se dejaron caer simultáneamente dos objetos de diferentes masas desde la Torre Inclinada de Pisa. Si bien ambos objetos llegaron al suelo aproximadamente al mismo tiempo, Galileo observó que el objeto más pesado lo hizo un poco más rápido. Sin embargo, esta observación no se debió únicamente a la masa de los objetos, sino más bien a una combinación de masa, forma y resistencia del aire.

Por lo tanto, aunque comúnmente se afirma que dos objetos caen a la misma velocidad debido a la gravedad, esto sólo es cierto en un vacío teórico donde no hay resistencia del aire. En presencia de aire, los objetos experimentan una fuerza de arrastre que afecta su velocidad y hace que los objetos más pequeños caigan más lentamente que los más grandes.