Vamos fazer o seguinte experimento: Pegue a sua borracha e uma folha de papel e largue as duas de uma mesma altura ao mesmo tempo. Quem chegou primeiro? Show
Fun��es do Movimento de Queda LivreNo movimento de queda livre, a trajet�ria � retil�nea e a acelera��o constante. Trata-se portanto de um movimento retil�neo uniformemente variado (MRUV), e as fun��es que descrevem o movimento de queda livre s�o as mesmas que descrevem o MRUV, com a diferen�a que a queda livre ocorre sempre no eixo vertical vamos associar a vari�vel correspondente a posi��o a vari�vel y (que est� associada ao eixo vertical das ordenadas).
Como a acelera��o da gravidade � orientada verticalmente para baixo (sentido oposto ao sentido positivo do eixo que atribu�mos no nosso sistema de refer�ncia), ter� seu valor sempre negativo.
Lan�amento VerticalQuando atiramos um objeto para cima, ele sobe para sempre ou depois de um tempo ele desce? Costuma-se chamar de lan�amento vertical o lan�amento de um proj�til lan�ado verticalmente para cima,quando desprezamos a resist�ncia do ar ou quando o lan�amento � no v�cuo. Trata-se de um movimento de queda livre. Assumindo o mesmo sistema de refer�ncia que adotamos anteriormente, neste caso a gravidade continua orientada para baixo, podemos usar as mesmas fun��es que descrevem o movimento de queda livre para descrever o lan�amento vertical. Dessa forma a velocidade do proj�til ser� positiva, vai decrescendo em m�dulo at� o objeto parar ( quando inverte o sentido do movimento) onde sua velocidade � zero, mas a acelera��o da gravidade continua sendo a mesma! Depois da invers�o do movimento a velocidade passa a ser negativa (orientada para baixo) e aumenta em m�dulo. Queda livre é um tipo de movimento que ocorre quando um corpo está sob influência de uma força. O corpo abandonado, a partir do repouso, se desloca verticalmente em uma trajetória orientada para baixo devido à ação da gravidade. Próximo da superfície terrestre, a queda livre está sob influência da aceleração da gravidade (g), considerando desprezível a resistência do ar ou no vácuo. Esse movimento é classificado como uniformemente acelerado. Isso significa dizer a aceleração é constante, pois a velocidade com que o corpo cai aumenta a uma taxa de aproximadamente 9,8 m/s em cada segundo. O movimento oposto, ou seja, de lançamento para cima, é chamado de movimento uniformemente retardado e por causa do sentido a aceleração é considerada negativa. Fórmulas de queda livreComo vimos, a queda livre é um movimento uniformemente acelerado, pois a aceleração é constante em uma trajetória retilínea e vertical. Ao lançar um corpo para baixo partindo do repouso, a velocidade inicial é nula (v0 = 0). Sob ação da gravidade (g), levará um tempo (t) para que percorra uma determinada distância (h). Sendo assim, a queda livre pode ser descrita pelas equações: Cálculo da velocidade em queda livre: Onde, v é a velocidade, em metros por segundo
(m/s) Cálculo da altura em queda livre: A altura (h) é dada em metros (m). Equação de Torricelli: A equação de Torricelli é útil para calcular a velocidade de queda em problemas sem dados de tempo. Assim, podemos relacionar a altura (h) com a velocidade (v). Vale lembrar que o valor de g é variável em função da altitude e latitude. Por exemplo, o valor 9,80665 m/s2 corresponde à aceleração normal da gravidade na latitude 45º e ao nível do mar. Entretanto, é comum aproximar o valor para 10 m/s2 em exercícios para facilitar os cálculos, já que perto da superfície é possível considerá-lo constante. Gráficos de queda livreGraficamente, a velocidade do movimento em relação ao tempo é expressa em uma reta ascendente e a variação da posição ao longo do tempo em uma parábola. Exercícios sobre queda livreQuestão 1Considerando que um corpo próximo da superfície terrestre, sujeita à aceleração da gravidade de 10 m/s2, é abandonado e depois de 2 segundos atinge o solo, de qual a altura o corpo sofreu queda livre? a) 10 m Ver Resposta Alternativa correta: c) 20 m Observe que o corpo foi abandonado, então a velocidade inicial é nula. O enunciado nos dá 2 dados, aceleração e tempo, para que a altura seja determinada. Sendo assim, podemos utilizar a equação horária da posição: Portanto, um corpo abandonado de uma altura de 20 metros chega ao chão em 2 segundos. Questão 2Marta derrubou uma xícara que estava apoiada em um local. Sabendo que o objeto demorou 2 segundos para chegar ao chão, qual a velocidade adquirida pela xícara durante o movimento sabendo que aceleração da gravidade é 10 m/s2? a) 30 m/s Ver Resposta Alternativa correta: ) 20 m/s A velocidade no movimento de queda livre aumenta a uma taxa constante. Por isso, para determinar a velocidade que a xícara atinge o solo utilizamos a fórmula de velocidade, que relaciona a aceleração e o tempo. V = g.t Questão 3Um corpo é abandonado ao solo em queda livre a uma velocidade de 30 m/s. Desprezando a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade 10 m/s2, quanto tempo durou o movimento? a) 4,0 s Ver Resposta Alternativa correta: d) d) 3,0 s Para calcular o tempo, utilizamos a fórmula de velocidade: Portanto, em queda livre a uma velocidade de 30 m/s, o movimento durou 3 segundos. Adquira mais conhecimento lendo os textos a seguir.
Qual o tipo de movimento de um objeto em queda livre?A queda livre é um movimento vertical que ocorre com aceleração constante, de modo que a velocidade de queda do corpo aumenta a cada segundo em relação ao centro da Terra, de acordo com a aceleração da gravidade local. Quando soltos no vácuo, corpos de massas diferentes chegarão no mesmo tempo ao chão.
Quais as características do movimento de queda livre?Queda livre é o nome dado ao movimento de um objeto que é abandonado verticalmente, de forma que ele percorra uma trajetória em direção ao solo terrestre e sob influência de uma única força física: a gravidade.
Como se chama a aceleração que um objeto está sujeita no movimento de queda livre?A queda livre é um movimento uniformemente acelerado e unidimensional, cuja aceleração é a aceleração da gravidade.
Quando um objeto está em queda livre o que acontece com o valor da sua velocidade a cada segundo?isto é, quando um corpo cai, sua velocidade aumenta 9,8 m/s em cada segundo. Assim, quando um objeto é abandonado com velocidade inicial nula e sofre uma queda livre, sua velocidade aumenta em cada segundo conforme mostra o esquema abaixo. Objeto em queda livre.
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