fisica

Queda Livre

Objetivo: Estudar o movimento de um corpo em queda livre e a partir desse estudo, determinar entre outros parâmetros, o módulo da aceleração da gravidade local.

Introdução Teórica: Faremos nesse trabalho o estudo de um movimento caracterizado como um movimento acelerado uniformemente. Movimentos acelerados são aqueles cuja velocidade varia em função do tempo segundo a expressão:

(2-1)

Onde v é a velocidade do corpo em movimento, v0é a sua velocidade inicial, a é o módulo da aceleração e t é o tempo.

Sabemos pelas leis de Newton que um corpo só apresenta aceleração quando está submetido á ação de uma força, caso contrário, seu movimento é descrito pela Lei da Inércia que diz que um corpo quando não está sob ação de forças mantém-se em movimento retilíneo uniforme. No caso da queda livre, sabemos que a única força que age no corpo é o seu próprio peso. Como a força peso é caracterizada pela ação da gravidade, todo corpo em queda livre possuirá como a aceleração, a mesma aceleração da gravidade. Desta forma, podemos reescrever a equação (2-1) como:

(2-2)

Podemos reescrever ainda, a função horária do espaço em função do tempo usando a gravidade como aceleração (caso da queda livre). Considerando a velocidade inicial e os espaços iniciais nulos, teremos:

(2-3)

Podemos ainda determinar a aceleração média de um corpo conhecendo as velocidades instantâneas em alguns pontos e aplicando-as na seguinte equação:

(2-4)

Mas para que possamos obter as velocidades instantâneas, faremos o uso da equação da velocidade instantânea num ponto:

(2-5)

Porém outra forma de se obter a aceleração é derivando a função horária da velocidade ou então fazer a derivada segunda da função horária do espaço: