הקוף והצייד

הדגמת הקוף והצייד מעמידה צייד מול קוף פיקח התלוי מענף. הצייד מכוון את רובה החצים בדיוק לאורך קו הראייה אל הקוף. הקוף, המשגיח על ההדק, משחרר את הענף באותו רגע שבו הרובה יורה. השאלה היא האם החץ בכל זאת פוגע בקוף, והאם התשובה תלויה במהירות החץ.

היא אינה תלויה במהירות. החץ עוקב אחר פרבולה המתחילה מלוע הרובה לאורך קו הכיוון; אילו הכבידה הייתה כבויה, הוא היה נוסע בקו ישר ופוגע במיקום המקורי של הקוף. הכבידה מושכת את החץ מתחת לאותו קו ישר בדיוק ב־½·g·t² לאחר זמן t. אבל הכבידה גם מושכת את הקוף למטה ב־½·g·t² באותו פרק זמן, ממקומו המקורי. הן החץ והן הקוף צונחים באותו מרחק אנכי מתחת לנקודות המוצא שלהם. כל עוד החץ נע במהירות מספקת כדי לכסות את המרחק האופקי לפני שאחד מהם פוגע בקרקע, הוא מתנגש בקוף באוויר.

העיקרון שביסוד הדבר זהה לזה שגלילאו הדגים עם הנוצה והפטיש על הירח: הכבידה מאיצה כל גוף באופן זהה, ללא תלות במסה או במהירות ההתחלתית. שני גופים המשוחררים לנפילה חופשית באותו רגע חולקים את אותה תנועה אנכית. תנועותיהם האופקיות בלתי תלויות — וזה בדיוק הפירוק שהופך את תנועת הקליע לפתירה מלכתחילה. הדגמת הקוף והצייד מושלמת פדגוגית משום שהנפילה החופשית המשותפת מוסתרת לעין כול.

ניסוי המחשבה — שמיוחס לעיתים באופן לא פורמלי לגלילאו אך נכתב לראשונה בצורתו המודרנית בשלהי המאה התשע־עשרה — הוא מוצר יסוד של הוראת הפיזיקה לפחות מאז שנות ה־1960, ומבוצע עם מטרה משוחררת־קפיץ ורובה חצים שמופעל על ידי אלקטרומגנט באלפי אולמות הרצאה אוניברסיטאיים ברחבי העולם.