Paradoxo
A gravidade é uma força constante, vertical dirigida para o centro da Terra.
A força gravítica provoca sempre a aceleração g, aumentando o módulo das velocidades na descida e diminuindo – o na subida.
Chama-se queda livre ao movimento de um corpo em direcção á terra apenas sujeito à atracção gravitacional.
Todos os corpos, independentemente do seu peso, forma ou tamanho e sempre que a resistência do ar seja desprezável, caem com a mesma aceleração da gravidade e chegam simultaneamente se forem largados ao mesmo tempo a partir da mesma altura.
Como a força gravítica é constante, produz uma aceleração constante, e portanto, todos os corpos caem em direcção à Terra com um movimento rectilíneo uniformemente acelerado, se não houver outras forças que influenciem o movimento. Lei das velocidades
Considere-se que um corpo no instante inicial t0=0 s segue com velocidade v0 e que no instante t tem velocidade v então, atendendo a que a aceleração é constante, pode-se obter uma expressão que mostra que a velocidade é função linear do tempo:
Esta expressão corresponde à expressão da lei das velocidades do movimento uniformemente variado:
A representação gráfica da velocidade em função do tempo corresponde a um segmento de recta cujo declive representa a aceleração, a, e a intersecção do segmento de recta com o eixo das ordenadas, a v0.
Lei das posições
Suponha-se que o corpo, considerado como partícula material, se encontrava inicialmente (t0=0 s) na posição y0 seguindo com velocidade v0 e que no instante t está na posição de abcissa y. Neste intervalo de tempo, a resultante das forças que actuam no corpo mantém-se constante (a aceleração é constante).
Atendendo que
Assim, obtém-se
Esta expressão corresponde à expressão da lei das posições do movimento uniformemente variado:
Lei das acelerações