Serbest düşme, yüksekten serbest bırakılan cisimlerin yer çekimi etkisi altında hareketini hesaplamak için kullanılan fiziksel formülleri kapsar. Etrafımıza baktığımızda, havada serbest bırakılan cisimlerin yere düştüğünü gözlemleriz. Tarih boyunca birçok bilim insanı, cisimlerin yüksekten bırakıldığında yere düşme sürecini incelemiştir. Bu konuda ilk araştırmayı yapan bilim insanı İtalyan Galileo Galilei'dir. Galileo, Pisa Kulesi'nden farklı ağırlıklarda iki cismi bırakarak, bu cisimlerin yere aynı anda düştüğünü göstermiş, ancak Aristoteles bunun aksini savunmuştur.

Serbest düşme, havadan serbest bırakılan bir cismin yer çekimi ivmesi (g) etkisiyle aşağı doğru hızlanarak düşmesi olayıdır. Bu cisim, serbest bırakıldıktan sonra yer çekimi ivmesi etkisiyle düzgün bir şekilde hızlanır ve hızı her saniye artar. Bu olguyu ilk düşünen kişi Aristoteles'tir.

Yer çekim ivmesi g = 9,8 m/s²'dir.

Serbest düşen bir cisim, her saniye bir öncekine göre daha fazla yol alır. Bu durumu ifade eden formüller şunlardır:

Burada H, cismin serbest düşme sırasında aldığı yolu; g, yer çekimi ivmesini; t ise düşme süresini temsil eder. Aynı şekilde v, cismin belirli bir süre içerisindeki hızını gösterir. Serbest düşme hareketinde, hava direnci ihmal edildiğinde, tüm cisimler aynı ivme ile düşer. Bu nedenle, cismin kütlesi, serbest düşme süresini etkilemez.

Serbest düşme hareketi, Newton'un hareket yasaları ve evrensel çekim yasası ile de açıklanabilir. Newton'un ikinci hareket yasasına göre, bir cisme etki eden kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir (F = m * a). Serbest düşme durumunda, bu kuvvet yer çekimi kuvvetidir ve bu nedenle F = m * g olarak ifade edilir. Bu formül, yer çekimi ivmesinin kütle bağımsız olduğunu ve tüm cisimlerin aynı ivme ile düştüğünü doğrular.

Galileo'nun deneyleri, modern fiziğin temellerinin atılmasına katkıda bulunmuştur ve bu deneyler, serbest düşme hareketinin anlaşılmasında önemli bir rol oynamıştır. Günümüzde serbest düşme formülleri, mühendislik, astronomi ve diğer bilim dallarında yaygın olarak kullanılmaktadır.