Związek między prędkością obiektu a grawitacją można zrozumieć na podstawie praw ruchu Newtona i pojęcia swobodnego spadania.
Po pierwsze, grawitacja to siła; jest to przyciąganie wywierane przez Ziemię na obiekty. W pobliżu powierzchni Ziemi ta siła wynosi około 9,8 metrów na sekundę kwadrat (m/s²). Gdy obiekt jest narażony tylko na działanie grawitacji, będzie on przyspieszał w kierunku ziemi. To przyspieszenie znane jest jako przyspieszenie ziemskie.
Prędkość obiektu jest wynikiem przyspieszenia spowodowanego działającymi na niego siłami. Jeśli obiekt zaczyna swobodnie spadać z pozycji spoczynku, jego prędkość będzie się zwiększać w czasie, ponieważ grawitacja ciągle przyspiesza obiekt. Zgodnie z fizyką, prędkość v można obliczyć za pomocą następującego związku:
v=gt+v0
v to prędkość końcowa,
g to przyspieszenie ziemskie (około 9,8 m/s² na Ziemi),
t to upływający czas,
v0to prędkość początkowa.
W przypadku swobodnego spadania prędkość początkowa v0 jest zwykle równa zero (jeśli obiekt zaczyna spadać z pozycji spoczynku), więc równanie upraszcza się do:
v=gt
Oznacza to, że w braku innych sił, takich jak opór powietrza, prędkość obiektu będzie proporcjonalnie rosnąć wraz z czasem.
Jednak w rzeczywistości opór powietrza wpływa na prędkość obiektu. Gdy prędkość obiektu wzrasta, również zwiększa się opór powietrza, aż do momentu, gdy będzie on równy sile grawitacji, wtedy obiekt spada z stałą prędkością. Ta prędkość jest znana jako prędkość końcowa.
Podsumowując, związek między prędkością obiektu a grawitacją manifestuje się w tym, jak grawitacja powoduje przyspieszenie obiektu, a przyspieszenie prowadzi do zwiększenia prędkości. Jednak w rzeczywistym świecie czynniki takie jak opór powietrza także wpływają na faktyczną prędkość obiektu.
