Az ejtőernyő előtt
Ha feldobsz egy labdát a levegőbe, az előbb-utóbb le fog esni, mert a bolygó magához húzza egy erővel, amit gravitációnak hívunk. Ha egy nehéz követ és egy madártollat ejtesz le egy felhőkarcoló tetejéről, akkor a gravitáció ugyanolyan mértékben vonzza mindkettőt.
Ha a Földön nem lenne levegő, a kő és a toll tökéletesen egyszerre érnének földet. A gyakorlatban azonban a kő sokkal előbb ér le, mint a toll; nem azért, mert a kő nehezebb, hanem mert a toll szétterül, és beleakad a levegő molekuláiba, vagyis a légellenállás lelassítja.
A levegő átlátszó gázokból áll, amit általában csak akkor veszünk észre, ha megpróbálunk felgyorsulni. Ilyenkor el kell tolnunk magunk elől a levegőt alkotó gázokat, és ezt érezzük légellenállásként. Nagyon hasonló ahhoz, ahogy egy vízzel teli medencében próbálunk mozogni, kivéve, hogy a levegő ritkább, és láthatatlan (vagy átlátszó, ahogy tetszik).
Gravitációs állandó
Ha ejtőernyő nélkül ugrunk ki egy repülőből, akkor a testünk 10 méter per másodperccel gyorsul minden egyes másodperccel a zuhanás közben. Ezt nevezzük gravitációs állandónak, ami a Földön 10m/s2. Ha elég magasan lennénk, nagyjából másfél perc után elméletileg 1000 m/s (3600km/h, majdnem háromszoros hangsebesség) sebességgel zuhannánk, ami kb. megegyezik azzal a sebességgel, amivel a leggyorsabb sugárhajtású repülőgépek valaha repültek.
A gyakorlatban viszont ez egyáltalán nem így működik!
Meddig jutunk ejtőernyő nélkül?
Nagyjából 12 másodperc szabadesés után elérjük azt a sebességet, amikor a légellenállás (felfelé tol bennünket) annyira megnövekedik, hogy kiegyenlítődik a minket lefelé húzó gravitációs erővel. Vagyis a gravitációs erő nem tud minket gyorsabban húzni, mint ahogy mi a levegő molekuláit képesek vagyunk eltolni magunk elől. (Jusson eszünkbe, hogy a levegőt alkotó gázok is ugyanúgy atomokból állnak, mint minden más dolog az univerzumban.)
Ezen a ponton elérjük a végsebességünket, és nem gyorsulunk tovább. Ez viszont még túl gyors ahhoz, hogy ejtőernyő nélkül kiugorhassunk egy repülőből. Egy szabadeső ejtőernyős sebessége (klasszikus, szabadeső pozícióban, végtagokat széttárva) 55m/s (200km/h), ami bőven elég ahhoz, hogy megöljön – ha a földetéréskor ennyi a sebességünk.
A tollak azért esnek lassabban a köveknél, mert a végsebességük alacsonyabb. Tehát úgy is tekinthetünk az ejtőernyőre, hogy drasztikusan csökkenti a végsebességünket az által, hogy megnöveli a légellenállásunkat.
Az ejtőernyők a testünkhöz képest óriási felületen terülnek szét, és belekapaszkodnak a levegőt alkotó gázokba. Az ejtőernyők nagyjából 90%-kal csökkentik a végsebességünket, vagyis viszonylag lassan, 5-6 m/s (20km/h) sebességgel érünk földet, ami elég lassú ahhoz, hogy a hosszas esés után sértetlenül elsétáljunk a saját lábunkon.
Ez a technika annyira hatékony, hogy már több évtizede sikeresen használják az űrtechnológiában is.