낙하운동이라고 하면, 곧 갈릴레오의 피사의 사탑에서의 실험이 머리에 떠 오른다. 이 실험은 아리스토텔레스의 ｢무거운 물체일수록 빠르게 떨어진다｣,｢낙하운동의 속도는 물체의 무게에 비례한다｣는 주장을 깨뜨리기 위하여 했던 실험이다.
피사의 사탑에 일부러 오르지 않더라도,이론적으로 아리스토텔레스의 주장이 옳지 못하다는 것을 쉽게 제시할 수 있다.
지금 이를테면, 무게 1인 물체와 2인 물체가 있다고 하자.아리스토텔레스에 따르면 이것들은 각각 1:2의 속도로 떨어질 것이다. 그래서 이 두 물체를 가는 끈으로 비끄러매어 보자. 그러면 빠른 쪽 물체는 느린 쪽의 물체 때문에 얼마쯤 속도가 늦추어지고, 느린 쪽의 물체는 빠른 쪽 물체 때문에 얼마쯤 빨라져서, 전체로서는 1과 2의 중간속도로서 낙하할 것이다. 그러나 한편 1과 2를 결합한 것은 3의 무게를 가졌기 때문에,3의 속도로써 낙하해야 할 것이 아닌가.
아리스토텔레스의 주장은 그 자체에 모순을 지니고 있다.
이런 일도 생각할 수 있다. 만약 아리스토텔레스가 옳다고 한다면 낙하산 대신 가벼운 물체를 가지고 뛰어내려도 될 것이다.
또 아무 것도 가지지 않더라도, 인간은 두 부분, 이를테면 머리와 동체를 결합한 것이므로, 머리만의 속도와 동체만의 속도의 중간속도로써 덜어질 것이다. 신체를 나누는 방법이나, 나누는 개수를 3개,4개로 바꾸어 생각하면 여러가지 속도의 낙하를 즐길 수도 있다.
이런 논의들은 낙하운동의 속도가 무게에 비례할 경우에만 한하는 것이 아니라, 일반적으로 속도가 무게에 따라 다르다면,언제든지 성립될 것이 명백하다.
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2011.03.11
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