Funções horárias que descrevem o movimento de queda livre

Física

Quando um corpo se movimenta, sujeitando-se apenas à aceleração da gravidade, desprezando todo tipo de resistência, dizemos que ele se encontra em queda livre.
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Em nosso dia a dia podemos dizer que o movimento de queda livre é impossível, uma vez que não conseguimos evitar a influência da resistência do ar. A única maneira de obter um movimento de queda livre é em um laboratório através do dispositivo chamado de tubo de Newton. Nesse dispositivo consegue-se o vácuo retirando o ar através de uma bomba de sucção. Com esse dispositivo podemos considerar, com boa aproximação, como sendo um movimento de queda livre.

Quando um corpo se encontra em movimento de queda livre, ele fica sujeito somente a uma única força, a força peso. A força peso que atua em um corpo em queda livra atua no mesmo sentido do movimento, portanto esse movimento é do tipo MRUV (movimento retilíneo uniformemente variado). Sendo assim, temos a possibilidade de usar as funções matemáticas que descrevem o MRUV.

A fim de facilitar nosso estudo do movimento de queda livre, podemos substituir algumas variáveis.

- vimos que a trajetória que o corpo descreve no movimento de queda livre é sempre retilínea e vertical, podemos substituir a variável S (posição) pela variável H que está associada ao eixo vertical.

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- o módulo da aceleração do corpo em queda livre é igual ao módulo da aceleração da gravidade (g).

- o eixo de referência é um eixo vertical, orientado para baixo, com a origem fixada no ponto onde o corpo será abandonado.

- nas condições acima: a posição inicial do corpo e a sua velocidade inicial são nulas (H = 0 e v = 0).

- como a aceleração da gravidade é (g) e é orientada para baixo, o seu valor será sempre um valor positivo.

Logo abaixo temos uma tabela com as principais funções do MRUV e as respectivas funções do movimento de queda livre.

Principais funções do MRUV


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Sistema de referência para o movimento de queda livre, com orientação do eixo para baixo
Sistema de referência para o movimento de queda livre, com orientação do eixo para baixo

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Funções horárias que descrevem o movimento de queda livre"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/funcoes-horarias-que-descrevem-movimento-queda-livre.htm. Acesso em 26 de novembro de 2020.

Lista de Exercícios
Questão 1

Um corpo é abandonado do alto de um prédio e chega ao solo exatamente 3 s após ter sido solto. Sendo a gravidade local igual a 10 m/s², a altura do prédio, em metros, é de:

a) 90 m

b) 45 m

c) 30 m

d) 150 m

e) 100 m

Questão 2

Um objeto cai, a partir do repouso, de cima de uma superfície, chegando ao solo em 4 s. A velocidade desse objeto, imediatamente antes de tocar o solo, em km/h, é igual a:

a) 18 km/h

b) 180 km/h

c) 72 km/h

d) 90 km/h

e) 144 km/h

Mais Questões