Question

自由落体定律疑问

重量不同的两个铁球同时落地，我想知道自由落体定律的前提条件是什么，两个体积相同的纸球和铁球会同时落地吗？
既然两个球体积相同，那么空气阻力就应该相同，也就是说在计算空气阻力的情况下也应该同时落地啊，可是我试了下是铁球先落啊

Answer 1

前提条件是：除了重力，没有其他外力存在的情况。例如空气阻力
两个体积相同的纸球和铁球会同时落地，前提是只受重力的作用

体积相同并不代表空气阻力是相同的，空气阻力是跟速度的平方成正比
由于在相同体积的情况下，纸的重力比铁要轻，因此在下落的过程整，随着速度的增加
纸所受的空气阻力会较快地达到它自身重力，因此此时纸受力平衡，只做匀速运动
相对于纸，铁球的重力较大，空气阻力要达到与铁球的重力相等的时间较长，因此铁球向下加速的时间长，速度也较纸快
这就是铁比纸下落得快地原因

追问

那为什么两个质量不同的铁球可以同时落地呢，考虑空气阻力的情况下

追答

这是因为空气阻力除了跟速度的平方成正比之外
还与其体积有关
质量小的球，体积也就小，所受空气阻力也就少
因此质量小的球所受的合力跟质量大的球所受的合力相当（质量大，体积也就大，受空气阻力也大），因此下落的时间也基本一样
这些分析其实通常只能在理想状态下分析
两个重量不同，但体积一样的铁球，下落的时间是有差别的

Answer 2

要排除空气浮力和阻力！所以在真空中是最准的。
但是因为铁球重力远远大于浮力、阻力，所以浮力、阻力可以忽略，因此，它们同时落地了。。

Answer 3

这是在忽略空气阻力活着其外力合力为零的情况下，才可同时落地。