aluno

Objetivos: Determinar a aceleração da gravidade local e deduzir a lei de queda livre fazendo uso do papel log-log na construção de gráficos.

10.1 Introdução
O exemplo mais comum de movimento com aceleração (aproximadamente) constante é o de um corpo caindo na superfície terrestre. Desprezando a resistência do ar, verifica-se que todos os corpos caem com a mesma aceleração, em um mesmo ponto da superfície terrestre, não importando seu tamanho, seu peso ou sua constituição; se a altura de queda não for muito grande, a aceleração permanecerá constante durante todo o movimento. Este movimento ideal, no qual são desprezadas a resistência do ar e algumas pequenas variações da aceleração com a altitude (o valor de g depende da latitude e da altitude terrestre) é chamado de queda livre. A aceleração de um corpo em queda livre é chamada aceleração da gravidade e é representada pelo símbolo g (a seta indica a natureza vetorial da grandeza). Próximo à superfície da Terra, seu valor é de aproximadamente 9,8 m/s2, sua direção é normal à superfície terrestre e seu sentido é dirigido para o centro da terra.
Escolhendo um referencial rigidamente ligado à Terra (veja a Fig.10.1), a direção do eixo Oy será vertical e seu sentido positivo para cima. Então a aceleração da gravidade, g, será um vetor apontando verticalmente para baixo (para o centro da Terra), no sentido negativo de Oy (Essa escolha é arbitrária: em outros problemas poderá ser mais conveniente escolher o sentido para baixo como positivo). A equação horária de um objeto em queda livre é a mesma de um corpo em movimento uniformemente acelerado:

y

y0

v 0y t

1 2 ay t ,
2

(10.1)

em que y0 é a posição inicial, v0y é a velocidade inicial, e ay = - g é a aceleração da gravidade, dirigida para baixo em relação ao eixo vertical orientado para cima como na Fig.10.1, abaixo.

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$%

considerando

t0 = 0, v0 y = 0, y0 = h, a y = − g

t = tq , y = 0 m

Figura 10.1 Representação