Queda livre

1. INTRODUÇÃO O movimento em uma dimensão é aquele que em apenas uma das coordenadas cartesiana definem o posicionamento de uma certa partícula no espaço (x, y, z) que varia com o passar do tempo. A queda livre é observada no vácuo onde em uma certa região do espaço há a ausência de matéria. Na queda livre observa-se a ação de uma força da gravidade da Terra sobre um corpo que possui massa. Essa força gera uma aceleração para baixo, em direção ao solo. A aceleração que atua sobre um corpo não depende das características do mesmo (massa, densidade e forma). Para essa força fundamental da natureza atribui-se a letra g. O valor de g varia ligeiramente com a latitude e com a altitude, sendo que, no nível do mar o valor da g é de 9,8 m/s². Pelo fato da massa do planeta Terra não variar significadamente, o valor de g é constante podendo aplicar algumas equações que descrevem o movimento com aceleração constante. As fórmulas se encontram na tabela abaixo:

Equações do Movimento com a Aceleração Gravitacional
[1] V = v0 - gt
[2] X – x0 = v0t - 1/2gt²
[3] V² = v0² – 2g( x - x0)
[4] X – x0 = 1/2(v0 + v)t
[5] X – x0 = vt + ½ gt² Tabela 1: Equações para força da gravidade. Para as variáveis dessa tabela adota-se a seguinte relação:
• V = Velocidade em certo instante de tempo;
• V0 = Velocidade inicial;
• X = Posição final do corpo.
• X0 = Posição inicial do corpo,
• g = Constate de aceleração da gravidade.
• T = Determinado instante de tempo. Essas fórmulas se aplicam à queda livre nas proximidades da superfície terrestre, ou seja, se aplicam a um corpo que esteja descrevendo uma trajetória vertical, para cima ou para baixo, desde que os efeitos do ar possam ser desprezados. O experimento realizado constitui-se em uma esfera que caiu livremente de uma distância pré-determinada. Pelo fato da bola não alcançar alta velocidade e ter um formato esférico, esse movimento vertical que a esfera faz, o seu deslocamento entre o ponto inicial até o final, é