Queda Livre

QUEDA –LIVRE

Denomina-se queda-livre o movimento, de subida ou descida, de um corpo sujeito à gravidade, desprezando-se a resistência que o ar exerce sobre ele.
Todos os corpos são atraídos pela Terra por uma aceleração chamada aceleração da gravidade (g), a qual é constante com direção vertical e de cima para baixo.
Próximo a superfície da Terra, a aceleração dos corpos, ao nível do mar, numa latitude de 45°, tem valor aproximado de 9,8 m/s2, porém para efeito de cálculos costuma-se adotar g = 10 m/s2.
No movimento de queda-livre, a trajetória é retilínea e a aceleração constante. Portanto, é um M.R.U.V. e valem todas as funções e conceitos desse movimento, assim temos:

Funções MRUV
Queda livre v x t v = vi + a.t v = vi ± g.t

s x t s = si + vi.t + ½.a.t2 h = hi + vi.t ± ½.g.t2

Equação de Torricelli v2 = vi2 + 2.a.s v2 = vi2 ± 2.g.h

Sendo que, por convenção, quando a trajetória de um movimento for: orientada para cima têm-se g < 0 (  g ) e origem no solo; orientada para baixo têm-se g > 0 ( + g ) e origem no ponto de lançamento.

Obs.: lançamento vertical para cima e lançamento vertical para baixo são casos particulares de queda-livre.

Problemas de aplicação

1) Abandona-se um corpo de um ponto situado 80 m acima do solo. Adote g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Determine:
a) o instante em que o móvel atinge o solo;
b) a velocidade que o móvel possui ao atingir o solo.

2) Um corpo é lançado do solo verticalmente para cima, com velocidade inicial de 30m/s. Desprezando s resistência do ar e admitindo g = 10 m/s2, determine:
a) o tempo gasto pelo corpo para atingir a altura máxima;
b) a altura máxima atingida em relação ao solo;
c) o tempo gasto pelo corpo para retornar ao solo;
d) a velocidade ao chegar ao solo;
e) os gráficos s = f(t) e v = f(t).

3) Uma bola é lançada verticalmente para cima, no vácuo, a partir do solo, com velocidade de 90 km/h. Adote g = 10 m/s2. Determine:
a) o tempo de