Για να αντικρούσει ο Γαλιλαίος την Αριστοτελική άποψη ότι το βαρύτερο σώμα πέφτει - σε μια ελεύθερη πτώση - ταχύτερα από ένα ελαφρύτερο, επινόησε το νοητικό πείραμα που περιγράφεται παρακάτω. Στην περιγραφή με τον όρο «ταχύτητα» εννοείται η μέση τιμή της από το ίδιο ύψος πτώσης, μιας και στην Αριστοτελική φυσική δεν είχε διαμορφωθεί η έννοια της επιτάχυνσης.
Θεωρούμε δύο σφαίρες η μια από κανόνι και η άλλη από μουσκέτο (εμπροστόγεμο τουφέκι). Την σφαίρα του κανονιού θα τη λέμε Β (βαρύτερη) και την άλλη Ε (ελαφρύτερη).
Αν οι σφαίρες αφεθούν να πέσουν από κάποιο πύργο, σύμφωνα με την Αριστοτελική άποψη με μεγαλύτερη «ταχύτητα» θα πέσει η Β. Οι σφαίρες δένονται με σχοινί και το σύστημα αφήνεται να πέσει από κάποιο ύψος.

Επειδή η Ε πέφτει με μικρότερη «ταχύτητα» από την Β (δεχόμενοι την Αριστοτελική άποψη), πρέπει η Ε να ασκεί στη Β κάποια δράση και το σύστημα Β+Ε να έχει μικρότερη «ταχύτητα» από αυτή που έχει η Β όταν πέφτει μόνη της. Από την άλλη μεριά όμως το σύστημα Β+Ε είναι βαρύτερο από τη σφαίρα Β, άρα θα πρέπει να πέφτει με μεγαλύτερη «ταχύτητα» από αυτή.
Πρόκειται συνεπώς για μια αντίφαση, η οποία αίρεται μόνο αν δεχτούμε ότι:

ταχύτητα Ε = ταχύτητα Β = ταχύτητα (Β+Ε)

Συνεπώς, όλα τα σώματα που εκτελούν ελεύθερη πτώση πέφτουν προς το έδαφος με την ίδια «ταχύτητα».