Movimento em queda livre
Largando, de uma mesma altura, uma pena e uma pedra, observam que a pedra cai primeiro. Devido a isso, pensamos que os corpos mais pesados caem mais depressa que os mais leves. No entanto, a seguinte experiência mostra que isso não é verdade.
Usando uma bomba de sucção, podemos retirar o ar contido num recipiente chamado tubo de Newton e, desse modo, obter o vácuo. Assim, podemos verificar que uma pedra e uma pena, largadas da mesma altura, levam o mesmo tempo para cair, se não houver resistência do ar.
Essa experiência mostra que todos os corpos, independentemente de sua massa ou forma, quando em queda livre, caem com a mesma aceleração g.
Queda livre significa cair no vácuo, de forma que a influência do ar não afete o movimento.
A aceleração g, denominada aceleração da gravidade, é sempre vertical e dirigida para baixo. O valor da aceleração da gravidade varia de ponto para ponto na superfície da Terra e diminui com a altitude. Seu valor médio ao nível do mar é 9,8 mis2.
Para facilitar os cálculos, usaremos, muitas vezes, o valor aproximado g= m/s².
Galileu Galilei realizou uma série de experiências sobre a queda livre dos corpos e chegou às conclusões que se seguem.
• Todos os corpos, independentemente de sua massa, forma ou tamanho, caem com a mesma aceleração.
• A distância percorrida por um corpo em queda livre é proporcional ao quadrado do tempo gasto para percorrê-la, isto é, a função horária das posições s = f(t).
Lançamento vertical para cima
Um corpo lançado verticalmente para cima realiza, durante a subida, um movimento retilíneo uniformemente retardado, pois o módulo de sua velocidade diminui no decorrer do tempo.
Exercício B 2
Um helicóptero está subindo verticalmente com velocidade constante de 20 m/ s e encontra-se a 105 m acima do solo, quando dele se solta uma pedra. Determine o tempo gasto pela pedra para atingir o solo.
Quando o piloto abandona a pedra, ela sai com a mesma velocidade do helicóptero.
Quando a pedra atinge o solo, s= 0:
Resposta: t=7s
Lançamento vertical para baixo
Um corpo lançado verticalmente para baixo realiza um movimento retilíneo uniformemente acelerado, pois o módulo de sua velocidade aumenta no decorrer do tempo.
Exercício B 3
Um corpo é abandonado do alto de uma torre de 125 m de altura em relação ao solo. Desprezando a resistência do ar e admitindo g =10 m/s2, pedem-se:
a) a função s f (t)
b) a função v f (t)
c) o tempo gasto para atingir o solo
d) a velocidade ao atingir o solo
a) Adotaremos a trajetória para baixo: é um MUV
b)
c)
d)
Formulário
