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자유낙하 중인 물체에서 뛰어내릴 수 있을까?

자유낙하란 초기 속도가 제로(0)인 상태에서 지면으로 떨어지는 물체의 운동을 뜻한다. 비행기에서 뛰어내린 사람, 빌딩 옥상에서 떨어뜨린 공 등이 바로 자유낙하를 하는 것이다. 이처럼 자유낙하 중인 물체에서 뛰어 내린다는 것은 물리적으로 불가능하다.

자유낙하 중인 물체의 위에 있다는 것은 자기 자신도 자유낙하 중이라는 것을 의미하며, 물체와 사람의 낙하속도가 동일해 지상에서처럼 물체가 사람을 지지할 수 없기 때문이다. 사람이 어딘가에서 뛰어 내리려면 체중을 실어 점프할 수 있는 지지대가 필요하지만 자유낙하 물체는 이렇게 지지대의 역할을 하지 못해 뛰어내릴 수 없다는 얘기다.

굳이 뛰어내리기 위해 발을 오므리면 물체와의 접촉이 떨어져 물체 위에 떠 있는 상태가 연출될 뿐이다. 아예 발을 오므린 상태에서 자유낙하를 시작해도 결과는 크게 다르지 않다. 다리를 펴는 순간 물체가 아래로 밀려나며 반발력이 상쇄돼 버린다.



물론 운동량 보존의 법칙에 따라 물체의 질량이 커질수록 반발력도 높아지기 때문에 동일하게 자유낙하 중인 물체라도 종이 박스보다는 냉장고에서 더 큰 반발력을 얻을 수는 있다. 하지만 뛰어내린다고 표현할 수 있을 정도로 강한 반발력을 얻는다는 것은 현실적으로 불가능에 가깝다.
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