Les objets tombent au même rythme quelle que soit leur masse. Telle fut la conclusion d'une des nombreuses expériences de Galilée. Ce fait a également été théorisé par Aristote, mais Galilée a mis en place une expérience contrôlée pour tester cette théorie. La célèbre histoire raconte que Galilée a laissé tomber des balles de poids différents du haut de la tour penchée de Pise. Bien qu’il n’y ait aucune preuve concrète qu’il a réellement réalisé cette expérience, il a reproduit cet événement avec des balles roulées sur une rampe. Il a constaté que les balles roulaient sur la même distance en même temps, quel que soit leur poids. En effet, la masse n’affecte pas l’accélération d’un objet due à la gravité. Cette idée est incarnée par la deuxième loi du mouvement de Newton :

$$ F =ma $$

Dans cette équation, \( F \) est la force, \( m \) est la masse et \( a \) est l'accélération. L'accélération due à la gravité est d'environ \( 9,8 m/s^2 \) près de la surface de la Terre et est notée \( g \). Si l’on considère la force due à la gravité, on obtient :

$$ F_g =mg$$

L’accélération due à la gravité est donc :

$$ a =\frac{F_g}{m} =\frac{mg}{m} =g$$

Cette équation montre que l’accélération due à la gravité est indépendante de la masse, ce qui signifie que les objets de masses différentes devraient accélérer au même rythme.