1º Ano Ensino Médio - Noturno - Força e Movimento.

QUEDA LIVRE 

O movimento de queda livre dos corpos é um fenômeno natural que acontece com os corpos próximos à superfície da Terra. Quando um corpo (uma pedra, por exemplo) é abandonado de uma certa altura, seu movimento é acelerado e sua velocidade aumenta à medida que cai. Se esse mesmo corpo é lançado para cima, sua velocidade diminui gradualmente até se anular no ponto mais alto, isto é, o movimento de subida é retardado.

Dois corpos em queda livre ao serem lançados de uma mesma altura, em um ambiente em que pode-se desconsiderar a resistência do ar, como no vácuo do espaço por exemplo, chegam ao mesmo tempo no chão, como já disse a tirinha acima. 

Na prática, os objetos que caem na superfície da Terra estão sob ação da resistência do ar. A força de resistência aerodinâmica, devido à resistência do ar que um objeto em queda experimenta depende do tamanho do objeto e da velocidade de queda em relação ao meio. Quando a força de resistência é suficiente para anular a força gravitacional que atua no objeto, a aceleração deixa de existir e o objeto alcança sua velocidade terminal, isto é, a velocidade de queda fica constante e o movimento deixa de ser acelerado e passa a ser retilíneo uniforme. 

IMPORTANTE: A aceleração da gravidade é representada pela letra g. A aceleração da gravidade na Terra é aproximadamente 9,8 m/s2 . 

Agora é hora de testar seus conhecimentos, lembre-se que as pesquisas e consultas são permitidas e bem vindas para que você realize com sucesso as atividades.

ATIVIDADES

1 — No vácuo, uma moeda e uma pena caem igualmente, lado a lado. Seria correto dizer que forças da gravidade iguais atuam sobre a moeda e a pena quando estão no vácuo? 

2 — Uma pessoa salta de um helicóptero que voa alto. Enquanto ela cai cada vez mais rápido no ar, sua aceleração cresce, decresce ou permanece a mesma? E o que acontece com sua velocidade ao abrir o paraquedas, considerando a resistência do ar? 

3 — O movimento uniforme de um corpo é descrito pela equação v = 10 — 2t, em que v é a velocidade, em m/s, e t é o tempo, em segundos. Determine a velocidade desse corpo nos instantes de: 

a) 1 s 

b) 2s 

c) 4s 

d) 5s

4 — Uma pena e uma bola de boliche são abandonadas ao mesmo tempo e da mesma altura. Desprezando a resistência do ar, qual chegará primeiro ao solo? Explique? E se considerarmos a resistência do ar, quais fatores influenciam no tempo de queda? 

5 — Qual é a aceleração de uma pedra atirada diretamente para cima ao atingir o topo de sua trajetória? 

6 — Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 40 m/s. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , despreze a resistência do ar e responda: 

a) Qual será a velocidade do corpo 2,0 s após o lançamento? 

b) Quanto tempo o corpo gasta para atingir o ponto mais alto da sua trajetória? 

c) Qual a altura máxima alcançada pelo corpo? 

d) Qual a velocidade com que o corpo retorna ao ponto de lançamento?