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la differenza fra il vuoto e l'aria, la fa la penetrazione aerodinamica del corpo (come ho specificato infatti).  E se due corpi sono identici (ma di masse diverse) cadranno contemporaneamente.



Galileo Galilei mostrò che i corpi materiali cadono, nel vuoto (escludendo quindi qualunque effetto di attrito dell'aria) tutti con la stessa accelerazione, indipendentemente dalla loro massa; questo fenomeno è conseguenza diretta dell'equivalenza tra massa gravitazionale e massa inerziale. Da essa si dedusse che ogni corpo, in prossimità della superficie terrestre, subisce un'accelerazione pari a circa:


{\displaystyle g\approx 9{,}81\,\mathrm {\frac {m}{s^{2}}} }

La formula esatta per l'accelerazione la si può ritrovare attraverso la legge della forza gravitazionale:


{\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {r} )=-{\frac {Gm_{g}M}{r^{2}}}{\hat {\mathbf {r} }}}

dove


  • M è la massa della Terra;
  • G è la costante gravitazionale;
  • mg è la massa (gravitazionale) dell'oggetto soggetto alla forza gravitazionale;
  • r è la distanza del corpo dal centro della Terra.

Siccome la distanza tra il grave e il centro della Terra è pari a circa il raggio terrestre R, questa equazione si approssima con


{\displaystyle \mathbf {F} \approx -{\frac {GMm_{g}}{R^{2}}}{\hat {\mathbf {r} }}=-m_{g}g{\hat {\mathbf {r} }}=m_{g}\mathbf {g} }

dove {\displaystyle g:={\frac {GM}{R^{2}}}}.


Sostituendo nel secondo principio della dinamica si ha


{\displaystyle \mathbf {F} =m_{i}\mathbf {a} =m_{g}\mathbf {g} }

Dato che le masse gravitazionali e inerziali sono proporzionali, per esse si sceglie la stessa unità di misura in modo che, semplificando, si ottenga per l'accelerazione


{\displaystyle \mathbf {a} =\mathbf {g} }

indipendentemente dalla massa del corpo sottoposto alla forza di gravità. La relazione, proiettata lungo la verticale, diventa:


{\displaystyle a_{r}\approx -9{,}81\,\mathrm {ms^{-2}} }.