Queda livre: o que é, fórmula e exercícios! Show
O estudo da mecânica clássica é uma das matérias mais importantes da disciplina de Física. Isso porque, além de exigir do aluno a interpretação de vários conceitos, há também a aplicação de fórmulas específicas. Desse modo, dentre os diversos conceitos dessa matéria, podemos destacar o de queda livre, o qual é fundamental aprender para aqueles que desejam ser aprovados no vestibular. Entender o que é queda livre, suas fórmulas e variações de exercícios passa a ser um diferencial para quem tem como objetivo ir bem no vestibular. Acompanhe este conteúdo abordando tudo sobre 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. Nesse contexto, por se tratar de um movimento regido apenas pela força da gravidade, é preciso enfatizar que em um cenário de queda livre não há resistência do ar, ou seja, é como se o objeto em questão estivesse em queda no vácuo. Como funciona a queda livre?O movimento de queda livre pode ser separado de acordo com o sentido de sua trajetória (de cima para baixo ou de baixo para cima), já que tem apenas uma direção (sempre na vertical). Lançamento vertical para baixoO lançamento vertical para baixo é caracterizado por ser um movimento acelerado, já que nessa ocasião o corpo em questão percorre uma trajetória seguindo na mesma direção e sentido da força da gravidade (sempre apontada para o centro da Terra). Por isso, a cada instante que passa a velocidade do corpo tende a aumentar, já que ele está sob influência de uma aceleração positiva. Lançamento vertical para cimaJá o lançamento vertical para cima é um movimento classificado como retardado, uma vez que o seu sentido é contrário ao da força da gravidade, fazendo, assim, com que a cada instante a sua velocidade diminua, tendendo a alcançar ao valor 0 m/s. Em outras palavras, um objeto lançado para cima realiza um movimento de desaceleração, já que ao sair do ponto de lançamento a uma dada velocidade, ele a cada instante diminui o valor de sua velocidade devido à aceleração negativa da gravidade. Fórmula da queda livreExistem três fórmulas que o estudante precisa memorizar para aprender de fato a matéria queda livre. São elas: S = So + Vo.t ± (at²)/2, em que:
Já em relação ao sinal, usamos o positivo quando o movimento estiver no mesmo sentido que a força da gravidade (lançamento vertical para baixo) e negativo quando o movimento for contrário ao sentido da gravidade (lançamento vertical para cima). Vf = Vo ± at, em que:
Vf² = Vo² ± 2ad, em que:
Exercícios de queda livreConfira agora como que este assunto pode ser cobrado no Enem e em outros vestibulares tradicionais. 1) (PUC-MG) Dois corpos de pesos diferentes são abandonados no mesmo instante de uma mesma altura. Desconsiderando-se a resistência do ar, é CORRETO afirmar: a) Os dois corpos terão a mesma velocidade a cada instante, mas com acelerações diferentes. b) Os corpos cairão com a mesma aceleração e suas velocidades serão iguais entre si a cada instante. c) O corpo de menor volume chegará primeiro ao solo. d) O corpo de maior peso chegará primeiro ao solo. ResoluçãoAlternativa correta letra “b”. Uma vez que a resistência do ar é desprezada, eles caem com a mesma aceleração da gravidade, fazendo assim com que as suas velocidades a cada instante sejam sempre as mesmas, seja qual for a massa e peso. 2) (PUC-PR) Em um planeta, isento de atmosfera e onde a aceleração gravitacional em suas proximidades pode ser considerada constante igual a 5 m/s², um pequeno objeto é abandonado em queda livre de determinada altura, atingindo o solo após 8 segundos. Com essas informações, analise as afirmações: I. A cada segundo, a velocidade do objeto aumenta em 5 m/s durante a queda. II. A cada segundo, o deslocamento vertical do objeto é igual a 5 metros. III. A cada segundo, a aceleração do objeto aumenta em 4 m/s² durante a queda. IV. A velocidade do objeto ao atingir o solo é igual a 40 m/s. a) Somente a afirmação I está correta. b) Somente as afirmações I e II estão corretas. CADASTRE-SE E GARANTA O STOODI AGORA! Acesse gratuitamente por 14 DIAS mais de 6 mil videoaulas, 30 mil exercícios, resumos teóricos e materiais complementares pra download! c) Todas estão corretas. d) Somente as afirmações I e IV estão corretas. ResoluçãoAlternativa correta letra “d”. I – Correta — 5m/s² significa uma variação de velocidade de 5 metros em cada 1 segundo de movimento. II – Falsa — a cada segundo o deslocamento aumenta, já que a velocidade é cada vez maior. III – Falsa — de acordo com o enunciado a aceleração é constante e vale 5m/s². IV – Correta — Vf = Vo + g.t= 0 + 5.8 — V = 40 m/s. Portanto, agora que você já sabe o que é queda livre, bem como as diferenças entre os tipos de lançamentos, é hora de fazer mais exercícios para fixar melhor a matéria, já que assim você consegue absorver melhor os conceitos físicos e memorizar todas as fórmulas necessárias. Procurando por um cursinho pré-vestibular online? Conheça o Stoodi e faça um plano de estudos! Com ele, sua aprovação no vestibular será apenas uma questão de tempo! Cadastre-se grátis: Como é o movimento de um corpo 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.
Qual a força que atua num corpo em queda livre?Durante a queda livre de um objeto, a força gravitacional está relacionada ao aumento no módulo de sua quantidade de movimento.
Qual é o fator determinante que causa a queda livre dos corpos?Se não houvesse a resistência do ar, todos os corpos, de qualquer peso ou forma, abandonados da mesma altura, nas proximidades da superfície da Terra, levariam o mesmo tempo para atingir o solo. Esse movimento é conhecido como queda livre. O movimento de queda livre é uniformemente acelerado.
Que força se opõe ao movimento de queda livre?Durante a queda de um corpo, as moléculas do ar se chocam com ele, originando uma força que se opõe ao movimento e à aceleração com que ele se move. Essa força é denominada resistência do ar.
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