¿Por qué los objetos más pesados ​​caen más rápido en las colinas pero no en forma recta?

si un objeto más pesado rodará a mayor velocidad cuesta abajo

La caída libre y el balanceo son dos comportamientos diferentes de los objetos. Es correcto que para la caída libre todos los objetos obtienen la misma aceleración (menos la fricción y el arrastre), pero la caída libre no es lo mismo que rodar. Para bajar una colina, la caída libre se puede comparar con el deslizamiento, como se señaló en los comentarios a la pregunta. Rodar es otra historia porque entra el momento angular y el momento de inercia :

Momento de inercia es el nombre que se le da a la inercia rotacional, el análogo rotacional de la masa para el movimiento lineal. Aparece en las relaciones para la dinámica del movimiento de rotación. El momento de inercia debe especificarse con respecto a un eje de rotación elegido. Para una masa puntual, el momento de inercia es simplemente la masa por el cuadrado de la distancia perpendicular al eje de rotación, I = mr2. Esa relación de masa puntual se convierte en la base de todos los demás momentos de inercia, ya que cualquier objeto puede construirse a partir de una colección de masas puntuales.

La forma de un cuerpo entra en el problema.

Entonces no es un problema de masa , sino de centro de masa , al rodar bajo la gravedad. Por supuesto, la fricción, que depende del peso, y el arrastre jugarán un papel que hará que el resultado sea más complicado en la vida real.

En igualdad de condiciones, si un objeto más pesado rueda a mayor velocidad cuesta abajo que uno más liviano

Con la calificación "En igualdad de condiciones", su declaración no es correcta.

La aceleración de caída es la misma porque al duplicar la masa de un objeto se duplica la fuerza que causa la aceleración (el peso del objeto), lo que significa que cuando se usa la segunda ley de Newton$F=ma \Rightarrow mg = ma \Rightarrow a = g$la aceleración es independiente de la masa.
Otra forma de ver esto es que la pérdida de energía potencial gravitacional$mg\Delta h$es igual a la ganancia de energía cinética$\frac 1 2 m v^2$y de nuevo las masas se anulan.

Lo mismo es cierto para el movimiento de balanceo donde tiene pares y fuerzas que dependen linealmente de la masa del objeto y momentos de inercia (y masas) que también dependen linealmente de la masa del objeto (recuerde que "todas las demás cosas son iguales") y entonces las aceleraciones no dependen de la masa ya que la masa es un factor común en ambos lados de la fuerza/par = masa/momento de inercia$\times$ecuaciones de aceleración lineal/angular.

Una vez que se hayan introducido otros factores, es posible que haya una diferencia.

La razón de los dos comportamientos de los mismos objetos explica las fuerzas que actúan sobre él. Cuando dejas caer un cuerpo de 5 kg y otro cuerpo de 25 toneladas verticalmente hacia abajo, caerán solo bajo la influencia de la gravedad y ambos caerán con la misma aceleración g (caída libre). En tal caso, el peso del cuerpo es cero. Conoces ese hecho, que quizás hayas estudiado a partir de la ilustración de la caída libre de un ascensor. La fuerza que actúa sobre el cuerpo que tira del cuerpo hacia abajo es la fuerza de gravedad. Lo sabemos con seguridad. La fuerza de gravedad es el peso del cuerpo. Entonces, ¿por qué el peso del cuerpo es cero en caída libre? Es porque bajo caída libre, la fuerza de gravedad y la fuerza normal actúan de manera igual y opuesta, lo que hace que la fuerza resultante sea cero.
Ahora, cuando consideras una pendiente, un cuerpo con mayor masa ganará el juego. En tal caso, por ejemplo, tome el caso de un cuerpo de 5 kg y un cuerpo de 20 kg. Dado que los objetos están colocados en una pendiente, la fuerza de gravedad (peso) del cuerpo que actúa verticalmente hacia abajo desde el centro de gravedad y la fuerza normal que actúa en la dirección perpendicular al cuerpo, alejándose de él, están en direcciones diferentes. Así que no se cancelarán entre sí. Habrá una fuerza resultante que será proporcional a la masa del objeto. Por lo tanto, un objeto con mayor masa siente mayor fuerza que el otro. Entonces, incluso si la pendiente es la misma para ambos objetos, un objeto masivo se mueve más rápido a través de la pendiente que un objeto de menor masa.

En física reconocemos dos tipos diferentes de masa: inercial y gravitacional . La masa inercial nos dice cuánto resiste un objeto un cambio en el movimiento, o cuánta fuerza se necesita para efectuar una aceleración.

La masa gravitacional describe cuánta atracción (debido a la gravedad) experimenta un objeto como resultado de la gravedad.

Ahora, a pesar de experimentos muy cuidadosos, no ha sido posible demostrar que haya una diferencia entre los dos, que es otra forma de decir que cuando un objeto es el doble de pesado (el doble de la fuerza de la gravedad), entonces requiere el doble de fuerza para obtener la misma aceleración.

Y eso significa que, en ausencia de efectos de fricción o arrastre, los objetos de diferente peso caen con la misma aceleración.

Tenga en cuenta que si tiene un objeto que RUEDA, entran en juego otros factores, específicamente el momento de inercia que depende del tamaño del objeto y la distribución del peso.

En concreto, la aceleración de una esfera sólida de radio$R$será más pequeño cuando$R$es más grande (por lo que una bola "grande" rodará más lentamente que una bola "pequeña"; vea, por ejemplo, esta respuesta anterior ) pero no hay efecto de la masa ("todas las demás cosas son iguales"). Y nuevamente, si un objeto pesado está sentado en una colina "real" (por ejemplo, una duna de arena), podría hundirse en la arena y no moverse, mientras que un objeto liviano (piense en una pelota de playa) rodaría colina abajo.

Pero no creo que tu pregunta fuera sobre eso...

No, no sabemos eso con certeza acerca de la gravedad. Un objeto no puede tener 2 masas diferentes: La fuerza que hace que las cosas rueden y caigan es la misma fuerza; es la gravedad De esto se trata mi pregunta. No sabemos con certeza si Newton estaba en lo cierto: el hecho de que algo más pesado ruede a mayor velocidad nos muestra que la teoría de la gravedad de Newton es incorrecta. Porque aparte de la fricción y el arrastre y cosas así, la fuerza principal es la gravedad. Digamos que tenemos 2 autos derby de caja de jabón en la cima de una colina, en igualdad de condiciones, en una calle lisa, y hagámoslo muy empinado, casi como si cayera, y ponemos un elefante, asumiendo que encajará , en un automóvil, y un ratón en el otro automóvil, y déjelos ir, ¿qué pasará? Creo que el carro del elefante llegará primero al fondo. ¿No prueba esto que Newton está equivocado?