Nel caso di una palla e di una piuma in caduta libera nel vuoto, cadono entrambe alla stessa velocità. Questo fenomeno è noto come relatività galileiana o principio di equivalenza, secondo il quale se due oggetti vengono lasciati cadere contemporaneamente nello stesso campo gravitazionale, accelereranno alla stessa velocità.

Ciò fu notoriamente dimostrato da Galileo nel suo esperimento che fece cadere due sfere di masse diverse dalla torre pendente di Pisa, dimostrando che entrambe colpirono il suolo nello stesso momento.

Pertanto, in assenza di resistenza dell'aria, sia la piuma che la palla raggiungerebbero il suolo contemporaneamente nel vuoto.