Ação da Gravidade: Queda Livre

Se você deixa cair uma folha de papel aberta e um lápis, pode perceber claramente que o lápis cai mais depressa do que a folha. Por que isso acontece? Na realidade, essa diferença no tempo que levam para cair se deve à existência do ar, que atrapalha muito mais o movimento de queda da folha de papel que do lápis. No entanto, usando-se um tubo de vidro de onde se retira o ar (chamado Tubo de Newton), o lápis e a folha de papel aí introduzidos cairão ao mesmo tempo.

O movimento de queda livre foi estudado primeiramente por Aristóteles. Ele foi um grande filósofo grego que viveu aproximadamente 300 a.C. Aristóteles afirmava que se duas pedras caíssem de uma mesma altura, a mais pesada atingiria o solo primeiro. Tal afirmação foi aceita durante vários séculos tanto por Aristóteles quanto por seus seguidores, pois não tiveram a preocupação de verificar tal afirmação.

Séculos mais tarde, mais precisamente no século XVII, Galileu Galilei, um dos maiores físicos da história, e que também era matemático, astrônomo e filósofo, discordou do que Aristóteles havia dito e concluiu que todos os corpos abandonados de uma mesma altura, independentemente do seu peso, caem simultaneamente, chegando ao solo no mesmo instante, desde que não tenha ar para intervir nesta queda.

Os Experimentos de Galileu Galilei

Conta a lenda que Galileu levou os outros professores da Universidade onde lecionava para observar seus experimentos. Para isso, subiu na parte mais alta da inclinada Torre de Pisa e lançou, lá de cima, uma pedra grande e outra pequena, mostrando que ambas chegavam ao chão ao mesmo tempo.

Galileu Galilei

Queda Livre

Evidentemente, essa constatação tem restrições, pois apenas na ausência completa de ar ela é rigorosamente verdadeira. Essa queda, então, é chamada de queda livre.

O movimento de um corpo em queda livre tem sempre trajetória retilínea em relação à Terra e velocidade uniformemente crescente, ou seja, a queda livre é um movimento retilíneo uniformemente acelerado. A aceleração desse movimento é constante e chamada de aceleração da gravidade (g).

Ao nível do mar, a 45º de latitude, tem-se:

g = 9,8 m/s²

Mas na maioria dos exercícios, para facilitar o cálculo, usa-se o valor de 10 m/s².

Os problemas de queda livre são sempre resolvidos usando-se as equações do Movimento Uniformemente Variado (M.U.V), sendo a = g. O sinal atribuído à aceleração da gravidade deve ter o mesmo sinal da velocidade na queda do objeto e sinal oposto na subida, quando o movimento é retardado.

M.U.V: Um movimento é variado uniformemente quando tem sua velocidade em cada instante variando de maneira uniforme, isto é, quando o movimento apresentar variações de velocidade iguais em intervalos de tempo iguais.

Fórmula

V=V0-gt

  • V: velocidade final
  • V0: velocidade inicial
  • g: a gravidade
  • t: tempo de queda.

 

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