Hola qué tal, respondiendo a tus inquietudes, lo primero a mi criterio sería que explicaras bien qué es lo que vas a hacer ya que de ahí podemos partir; Ya explicaste que es dejar caer objetos y medir masa velocidad etc. pero al menos yo te pediría digas la altura a la que vas a soltar el objeto, ¿lo vas a dejar caer al aire libre (resistencia y factor de viento variante) o vas a controlar el ambiente de caída?.
Ideas se me ocurren muchas, desde una escala y una cámara, sensores ópticos (en caso de ambientes controlados), acelerómetros/giroscopios en caso de que tengas donde ponerlos y la dirección de la caída siempre sea la misma (líneas abajo te explico lo del acelerómetro), sensores ultrasónicos (el cuál descartaría si pasa de los 2 o 3 metros, aún que según funcionan algunos a más distancia), y de lo más básico un sistema que al momento de la liberación active un cronómetro y a la caída lo detenga (obvio tendía que ser una caída libre con una guía para que caigan los objetos en un área conectada a un switch de paro.
El acelerómetro es un dispositivo electro-mecánico que internamente cuenta con una masa inercial diminuta, convirtiendo las fuerzas g en una fracción de voltaje, hay varios tipos de acelerómetros de los cuales, los hay de señal digital y de señal analógica, los de señal analógica te entregan una fracción de voltaje en base a la fuerza g y hay que leer la hoja de datos para saber qué corresponde a qué, los digitales internamente hacen la conversión y te entregan una señal que puede ser por pwm. I2C, uart etc. para que tú interpretes los datos, ellos te pueden dar el valor de lectura o una escala binaria vuelvo a repetir tendrás que ver la hoja de datos para saber qué corresponde a qué; también te comento que hay acelerómetros de 1,2 y 3 ejes, que quiere decir que te detectan la fuerza en una o varias direcciones, los que por lo regular traen las tablets, celulares y juegos como el wii son de 3 ejes.
te comentaba que la caída con los acelerómetros sí tiene que ser siempre la misma dirección de lo contrario podrías tener errores de lectura (por eso en teoría son mejores los giroscopios, pero mucho más caros).
Espero que éste pergamino te ayude un poco y si quieres que se ahonde un poco más explica bien tu proyecto para que te demos IDEAS, creo que hay gente con muchos conocimientos rondando el foro y te puede resultar de mucha ayuda. saludos y excelente fin de semana.