L'apparato è la realizzazione dell'esperimento pensato da Galileo Galilei sulla caduta dei gravi.
L'esperimento permette di verificare l'universalità della legge di caduta dei gravi, perché dimostra come, nel vuoto, una piuma ed un oggetto pesante, se lasciati cadere insieme dall'alto, raggiungano contemporaneamente terra. L'osservazione di tale fenomeno colpisce in quanto in contrasto con la "normale esperienza", in presenza della resistenza dell'aria.
Aristotele riteneva che un oggetto pesante in caduta libera arrivasse al suolo, per effetto del proprio peso, più rapidamente di uno leggero lasciato cadere dalla stessa altezza , basandosi sul presupposto, di per sé corretto, che ogni deduzione logica dovesse basarsi su ciò che l'esperienza quotidiana mostrava all'osservatore attento.
Al contrario, Galileo Galilei (osservatore più attento di Aristotele!!) era dell'opinione che tutti i corpi, pesanti o leggeri, dovessero impiegare lo stesso tempo per arrivare al suolo, ed egli cercò quindi, attraverso prove sperimentali e ragionamenti speculativi, di dimostrare la fondatezza della sua teoria sulla caduta dei gravi.
L'apparato consiste di un solo tubo di diametro 20 cm, alto 2,20 metri, collegato ad una pompa da vuoto e montato su un carrello per facilitarne gli spostamenti.
Dentro il tubo si trovano una bilia di ferro e una sottile lamina metallica, che viene usata al posto della galileiana piuma in quanto il sistema di aggancio superiore è realizzato con un magnete elettrico.
I due oggetti vengono sollevati fino alla sommità del tubo con un sistema pneumatico. Sotto il piatto di caduta è posizionata una ventola che fa salire l'insieme come se fosse un elicottero.
L'esperimento si svolge in due fasi: la prima caduta avviene in presenza di aria, la seconda caduta viene fatta dopo che nel tubo è stato realizzato il vuoto tramite la pompa da vuoto. Gli accorgimenti adottati permettono di realizzare il vuoto in circa un minuto, per cui si posso eseguire le due prove necessarie alla dimostrazione in breve tempo.
L'apparato è stato pensato perché possa essere facilmente utilizzabile, senza pericoli, anche dai visitatori.
La console di comando per esempio è costituita da 4 pulsanti e sta praticamente nel palmo di una mano.
La LuS ringrazia:
per la collaborazione: F.Bosi (progettista meccanico, INFN), A.Soldani (disegnatore meccanico, INFN), F.Francesconi (elettronico, Dip. Fisica) e N.Puccini (esperto del vuoto, Dip.Fisica);
per la costruzione: A. Sardelli (INFN), F.Francesconi, M.Bianucci (Dip.Fisica) e G.Cavallo (tecnico LuS).