物体の速度と重力との関係は、ニュートンの運動法則と自由落下の概念から理解することができます。
まず、重力は力であり、地球が物体に対して及ぼす引力です。地球表面近くでは、この力は約9.8メートル毎秒平方(m/s²)です。物体が重力のみにさらされる場合、それは地面に向かって加速します。この加速は重力による加速度と呼ばれています。
物体の速度は、その物体に作用する力によって引き起こされる加速度の結果です。物体が静止状態から自由落下を始めると、重力により時間とともに速度が増加します。物理学によれば、速度vは以下の関係式を使って計算できます:
v=gt+v0
vは最終速度、
gは重力加速度(地球上で約9.8 m/s²)、
tは経過時間、
v0は初期速度です。
自由落下の場合、初期速度v0は通常ゼロ(物体が静止状態から落下を始める場合)なので、方程式は次のようになります:
v=gt
これは、空気抵抗などの他の力がない場合、物体の速度は時間に比例して増加することを意味します。
しかし、実際には空気抵抗が物体の速度に影響を与えます。物体の速度が増加すると、空気抵抗も増加し、それが重力と同じ大きさになると、物体は一定の速度で落下します。この速度は終端速度と呼ばれます。
要するに、物体の速度と重力との関係は、重力が物体に加速度を与えることで現れ、これが速度の増加につながります。ただし、現実世界では空気抵抗などの要因も物体の実際の速度に影響を与えます。