先看伽利略的想法，如果重球下落的快，则将轻重不同的两个球连在一起，就比重的还重，所以下落更快。但轻重不同的物体连在一起，轻球下落的慢，就会迟滞重球的下落，所以下落变慢。出现矛盾的结论，所以，重球下落的快是错误的。同理，可推出轻球下落的快也是错误的，因此，轻重不同的球从同一高度同时下落同时落地。
再从机械能转化的角度分析，物体在某一高度h时，重力势能Ep＝mgh，下落过程中，重力势能转化为动能，如果落地时的速度为v，则落地时的动能Ek＝1/2mv²。不计空气阻力Ek＝Ep，即1/2mv²＝mgh，所以v＝√2gh，可见，物体下落到某一高度的速度只与下落的高度有关，与物体的轻重无关，因此轻重不同的球从同一高度下落同时落地。
在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。其加速度恒等于重力加速度g。两个质量不同的物体，以同样的初速度下落，根据位移的计算公式为h=1/2*gt^2，由于g为衡量，高度相等，所以时间也相同。
