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. Teste seus conhecimentos sobre o movimento de queda livre com as 10 questões a seguir. Confira os comentários após o gabarito para tirar suas dúvidas sobre o tema. Para os cálculos, utilize as fórmulas: Velocidade na queda livre: v = g.t Questão 1Analise as sentenças a seguir sobre o movimento de queda livre e julgue como verdadeiro (V) ou falso (F). I. A massa de um corpo influência no movimento de queda livre. A sequência correta é: a) V, F, F, V Ver Resposta Alternativa correta: c) F, F, V, V. I. FALSO. A queda livre é influenciada pela aceleração da gravidade local e, por isso, corpos com massas diferentes chegariam ao chão ao mesmo tempo, desprezando a força de atrito do ar. II. FALSO. A velocidade é diretamente proporcional, pois na queda livre ela aumenta a uma taxa constante. Observe a fórmula a seguir. V = g.t Compare o tempo de queda de dois corpos, C1 e C2, com velocidade de 20 m/s e 30 m/s, respectivamente: III. VERDADEIRO. Na queda livre a força da gravidade atua sobre os corpos, que não estão sujeitos a outras forças como de arraste ou atrito. IV. Neste caso, a única força que atua sobre eles é a aceleração da gravidade, como estão sob influência da mesma força então chegarão ao mesmo tempo. Questão 2Sobre o movimento de queda livre é INCORRETO afirmar que: a) Graficamente, a variação
da velocidade em relação ao tempo é uma reta ascendente. Ver Resposta Alternativa incorreta: d) O corpo em queda livre apresenta aceleração variando a uma taxa constante. No movimento de queda livre a aceleração é constante, o que aumenta a uma taxa constante é a velocidade. Por ser um movimento uniformemente variado, o gráfico velocidade x tempo do movimento de queda livre é uma reta ascendente. A velocidade inicial no movimento de queda livre é nula. O corpo ao ser abandonado realiza uma trajetória retilínea, vertical e orientada para baixo. Questão 3Sob a aceleração da gravidade de 10 m/s2, qual a velocidade que uma gota de água cai da torneira a uma altura de 5 m, considerando que partiu do repouso e a resistência do ar é nula? a) 5 m/s Ver Resposta Alternativa correta:d) 10 m/s Para essa questão iremos utilizar a fórmula a equação de Torricelli. Portanto, uma gota partindo de 5 metros de altura adquire uma velocidade de 10 m/s. Questão 4Quanto tempo, aproximadamente, uma fruta que caiu de uma árvore, localizada a uma altura de 25 m leva para para tocar o chão? Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2. a) 2,24 s Ver Resposta Alternativa correta: a) 2,24 s. Para essa questão utilizaremos a fórmula de altura na queda livre. Sendo assim, a fruta ao cair da árvore tocará o chão após 2,24 segundos. Questão 5Desprezando a resistência do ar, se um vaso que estava em cima de uma sacada caiu, levando 2 segundos para chegar ao chão, a que altura o objeto estava? Considere g = 10 m/s2. a) 10 m Ver Resposta Alternativa correta: b) 20 m. Para determinar a altura que o objeto estava, utilizaremos a fórmula a seguir. Portanto, o objeto estava a uma altura de 20 metros e ao cair atingiu o chão em 2 segundos. Questão 6Uma bola de boliche foi abandonada de uma sacada, a 80 metros do chão, e adquiriu um movimento de queda livre. A que altura a bola estava após 2 segundos? a) 60 m Ver Resposta Alternativa correta: a) 60 m. Utilizando a equação horária do espaço podemos calcular a posição da bola de boliche no tempo de 2 segundos. A seguir, subtraímos a altura total da altura calculada anteriormente. h = 80 - 20 m Sendo assim, a bola de boliche estava a 60 metros após 2 segundos do início do movimento. Questão 7(UFB) Duas pessoas encontram-se em queda de uma mesma altura, uma com o para-quedas aberto e a outra com ele fechado. Quem chegará primeiro ao solo, se o meio for: a) o vácuo? Ver Resposta Resposta correta: a) No vácuo as duas pessoas chegarão ao mesmo tempo, pois a única força que atuará sobre elas é a gravidade. b) Com a resistência do ar, a pessoa com o paraquedas aberto sofrerá mais influência, já que ela causa um efeito retardador no movimento. Neste caso, essa última chegará primeiro. Questão 8(Vunesp) Um corpo A é abandonado de uma altura de 80 m no mesmo instante em que um corpo B é lançado verticalmente para baixo com velocidade inicial de 10 m /s, de uma altura de 120 m. Desprezando a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s2, é correto afirmar, sobre o movimento desses dois corpos, que : a) Os dois chegam ao solo no mesmo instante. Ver Resposta Alternativa correta: a) Os dois chegam ao solo no mesmo instante. Vamos iniciar calculando o tempo do corpo A. Agora, calculamos o tempo do corpo B. Como chegamos a uma equação do 2º grau, utilizaremos a fórmula de Bháskara para encontrar o tempo. Como o tempo não pode ser negativo, o tempo do corpo b foi de 4 segundos, que é igual ao tempo que o corpo A levou e, por isso, a primeira alternativa está correta: os dois chegam ao solo no mesmo instante. Questão 9(Mackenzie-SP) Joãozinho abandona do alto de uma torre um corpo a partir do repouso. Durante a queda livre, com g constante, ele observa que nos dois primeiros segundos o corpo percorre a distância D. A distância percorrida pelo corpo nos 4 s seguintes será: a) 4D Ver Resposta Alternativa correta: d) 8D. A distância D nos dois primeiros segundos é dada por: A distância nos 4 segundos seguintes indica que o corpo já estava em 6 segundos de movimento e, por isso: Sendo assim, a distância nos 4 segundos é a diferença entre H e D. H - D = 18g - 2g Como a resposta deve ser dada em termos de D, como D representa 2g, então 16g é o mesmo que 8D e, por isso, a alternativa d está correta. Questão 10(UFRJ) Um corpo em queda livre percorre uma certa distância vertical em 2s; logo, a distância percorrida 6 s será a) dupla Ver Resposta Alternativa correta: d) nove vezes maior. 1º passo cacular a distância vertical no tempo de 2s. 2º passo: calcular a distância percorrida em 6 s. 180 m é 9 vezes maior que 20 m. Sendo assim, a alternativa d está correta. Adquira mais conhecimento lendo os textos a seguir.
Qual a força de um objeto em 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.
Qual é o tipo de 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.
O que acontece com a velocidade de um corpo enquanto cai em queda livre?A queda livre de corpos é considerada um Movimento Uniformemente Variado, pois todos os corpos sofrem aceleração da gravidade. A aceleração da gravidade corresponde a 9,8 m/s², isto quer dizer que um corpo em queda livre aumenta sua velocidade em 9,8 m/s a cada 1 segundo.
Como calcular a força de impacto de um corpo em queda livre?A força será estimada por F = (M.V^2)/(2. D). O importante é perceberes que, mesmo que saibas a velocidade e a massa do atleta, a força é tanto maior quanto rapidamente a velocidade é zerada, ou, quão pequeno é o seu deslocamento até anular a velocidade na direção perpendicular ao solo.
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Qual é a força que está atuando em um corpo que cai quando é abandonado a uma certa altura?
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