Опыт с дисками

На все тела действует сила притяжения к Земле, так называемая сила тяжести. Под действием этой силы тела падают на землю. Но при падении на тела действует еще и другая сила - сила сопротивления воздуха. В то время как сила тяжести направлена вниз, сила сопротивления воздуха направлена вверх. Таким образом, на падающее тело действует результирующая равнодействующая сила, равная разности между силой тяжести и силой сопротивления воздуха.

Вот в руках у меня два диска, одинаковых по диаметру, но один диск тяжелый, металлический диск, а другой легкий, бумажный. Тогда, если я отпущу эти диски, и они будут падать, то на эти диски будет действовать одинаковая сила сопротивления воздуха, поскольку площадь у них одинаковая. Но на тяжелый металлический диск будет действовать большая сила тяжести и большая равнодействующая, поэтому металлический диск будет падать быстрее, чем бумажный.

Убедимся в этом. Я отпускаю одновременно оба диска.

Повторим опыт еще раз. Вы видели, что бумажный диск падал медленнее, чем металлический.

А что будет, если их сложить таким образом, чтобы металлический диск оказался над бумажным, и отпустить. Вы видите, что при этом они падают одновременно. Вы можете сказать, что все дело в том, что металлический диск стремится падать быстрее бумажного и увлекает при своем падении бумажный диск. Но попробуем диски перевернуть так, чтоб бумажный диск оказался над металлическим диском. Казалось бы, металлический диск теперь должен опередить при своем падении бумажный диск.

Проверим, так ли это. Вы видите, что и в этом случае оба диска падают одновременно, достигают поверхности стола одновременно. Дело в том, что в последнем случае на бумажный диск не действует сила сопротивления воздуха, всю силу сопротивления воздуха принимает на себя металлический диск. И бумажный диск стремится падать гораздо быстрее, чем раньше, поскольку на него не действует сила сопротивления воздуха. Но ему в падении мешает металлический диск, и поэтому бумажный диск вместе с металлическим достигает стола в один и тот же момент времени.