Bir nesnenin hızı ile yer çekimi arasındaki ilişki, Newton'un hareket yasalarından ve serbest düşüş kavramından anlaşılabilir.
Öncelikle, yer çekimi bir kuvvettir; Dünya'nın nesneler üzerindeki çekim kuvvetidir. Dünya yüzeyine yakın bu kuvvet yaklaşık olarak 9,8 metre saniye kare (m/s²) değerindedir. Bir nesne sadece yer çekimi etkisi altına girdiğinde, yere doğru ivme kazanır. Bu ivmeye, yer çekimi ivmesi denir.
Bir nesnenin hızı, üzerinde etki eden kuvvetlerin neden olduğu ivmenin sonucudur. Eğer bir nesne hareketsizden başlayarak serbestçe düşerse, hızı zamanla artar çünkü yer çekimi nesneyi sürekli ivmelendirir. Fizik bilgilerine göre, hız v aşağıdaki ilişkiden hesaplanabilir:
v=gt+v0
v son hız,
g yerçekimi ivmesi (Dünya'da yaklaşık 9,8 m/s²),
t geçen süre,
v0ilk hız.
Serbest düşüş için, ilk hız v0 genellikle sıfırdır (eğer nesne hareketsizden düşmeye başlarsa), bu yüzden denklem şu şekilde basitleşir:
v=gt
Bu, hava direnci gibi diğer kuvvetler olmaması durumunda, nesnenin hızının zamana orantılı olarak artacağını ifade eder.
Ancak, gerçek hayatta, hava direnci nesnenin hızını etkiler. Nesnenin hızı arttıkça, hava direnci de artar ve nihayetinde yerçekimi kuvvetine eşit olur, bu noktada nesne sabit bir hızda düşer. Bu hız, terminal hız olarak adlandırılır.
Sonuç olarak, bir nesnenin hızı ile yer çekimi arasındaki ilişki, yer çekiminin nesneyi nasıl ivmelendirdiğini ve bu ivmenin hızda artışa neden olduğunu gösterir. Ancak, gerçek dünyada, hava direnci gibi faktörler nesnenin gerçek hızını da etkiler.
