A szabadesésnél gyorsabb esés

Ejtsünk le egy adott magasságból egyszerre egy tömör, kis, fémgolyót és egy papírlapot (vagy egy madártollat). Azt tapasztaljuk, hogy a papírlap (vagy a madártoll) - a fémgolyóhoz képest - jóval később ér a talajra. Az esési időben bekövetkezett eltérést a levegő hatásának, a közegellenállásnak tulajdonítjuk. Ha a levegő hatását kiküszöböljük, akkor a két test valóban egyszerre ér talajt. Ezt könnyen megmutathatjuk az ún. Newton-féle ejtőcső segítségével:

Ekkor tehát a testek azonos gyorsulással esnek.

Ha tehát a levegő kiküszöbölésével minden test egyforma gyorsulással esik, akkor hogyan létezik az, hogy vannak olyan testek, amelyek másoknál gyorsabban esnek? Ez a kérdés nagyon hasonlít egy másik problémához, amelyet a zene területéről veszünk. Robert Schumann zeneszerző g-moll zongoraszonátája (op. 22) egyik tételénél a szerző a következő zenei előjelzést írja elő a zongorista számára: a tételt játssza „olyan gyorsan, miként csak lehetséges”.

A következő tételnél a zenei előjelzés: „gyorsabban”

Vajon érez-e a zongorista valamilyen ellentmondást???

Az előzőek illusztrálására végezzük el a következő kísérletet egy egyszerű „ejtőgép” segítségével.

Feladat: Juttassuk be az ejtőgépen (az emelőn) rögzített edénybe (pohárba) a fémgolyót úgy, hogy sem az edényhez, sem a golyóhoz nem nyúlunk!

Ehhez emeljük fel az emelő golyónál levő végét, és egy pálca segítségével támasszuk ki!

Hirtelen mozdulattal rántsuk ki a rögzítő pálcát, és legnagyobb meglepetésünkre a golyó az edénybe, a pohárba esik.

Ahhoz, hogy a golyó az edénybe, a pohárba eshessen nyilván a pohárnak gyorsabban kellett esnie, mint a szabadesést végző golyónak.