Chi ha la curiosità scientifica innata non può arrestarsi, a proposito del fenomeno di caduta dei corpi, alle semplici osservazioni indicate.
• D'altronde, fermandosi alla osservazione, con ogni probabilità la nozione del fenomeno non progredirebbe; e rimarrebbe sempre il problema di stabilire perchè quei vari corpi cadono con diversa rapidità. La causa è forse nella diversa natura, nella diversa struttura dei corpi, o risiede in qualche altra circostanza? Qui interviene la esperienza.
Esperienza. Costruiamo con sostanze differenti, corpi della stessa forma, sferica ad esempio ; costruiamo cioè delle sfere di ferro, di legno, di avorio, e lasciamole cadere insieme da una discreta altezza. Ci è facile constatare che raggiungono il suolo pressoché nello stesso istante.
Facciamo poi variare le condizioni della esperienza, lasciando cadere corpi costituiti dalla stessa sostanza, ma con forme differenti: un foglio di carta, ad esempio, aperto ed uno accartocciato a pallottola. Vediamo ben nettamente che la pallottola di carta ha già raggiunto il suolo mentre il foglio di carta si agita ancora nell' aria.
Dopo questo, che può ripetersi in modo analogo con altri corpi diversi da quelli scelti, che cosa possiamo dire? Qualche cosa di più che non ci consentisse la semplice osservazione, ma poco di più.
Proseguiamo: 1' esperienza è buon strumento alla mente sagace che sa modificarla e moltiplicarla. Ciò che sinora si è visto potrebbe far legittimamente supporre che le differenze osservate nella caduta dei vari corpi dipenda dalla resistenza varia opposta al moto dall'aria in seno alla quale i corpi cadono. Per accertarcene bisognerebbe far cadere i corpi in un ambiente privo di aria. Si costruirà allora un lungo tubo di vetro quale è rappresentato dalla Fig. 8 munito ad uh estremo di un tubo metallico con rubinetto; si introdurranno in esso corpi vari per forma e per sostanza costituente; pallini di piombo, grani di sabbia, frammenti di carta, barbe di penna ecc. ; valendosi del tubetto metallico e del rubinetto si toglierà poi dal tubo 1' aria e lo si chiuderà.
E facile allora constatare che capovolgendo bruscamente il tubo mentre i vari oggetti si trovano ad un estremo di esso, questi oggetti cadono simultaneamente all'altro estremo. Donde una conseguenza importante che si può convalidare con una controprova quale è quella di vedere come si effettua la caduta degli oggetti medesimi a mano a mano che si faccia ritornare l'aria nel tubo : Tutti i corpi nel vuoto cadono ugualmente, nel senso che, qualunque sia la loro forma e la loro costituzione materiale, in un medesimo tempo percorrono lo stesso spazio.
Ma si può andare più oltre nell' esame del fenomeno ; si può' vedere, ad esempio, se in tempi uguali successivi costituenti nel complesso la durata di caduta, un corpo che cade percorre spazi uguali o
Fig. 8. - Nel tubo C
pieno d'aria una piuma e un frammento di metallo cadono l'una meno rapidamente dell'altro. Nel tubo Cprivato d'aria la caduta dei due corpi è simultanea perchè nel vuoto tutti i corpi cadono ugualmente.