Queda livre e lançamento vertical

Queda livre e lançamento vertical

1. Queda livre

   • Definição: É o movimento de um corpo onde se desconsidera a resistência do ar
   • Aceleração: O corpo possui aceleração constante igual à aceleração da gravidade (g) . Na Terra, esse valor é aproximadamente 10m/s 2
   • Independência da Massa: A aceleração de um corpo em queda livre não depende da sua massa; corpos de massas diferentes caem com a mesma aceleração e chegam juntos ao solo se abandonados da mesma altura
   • Velocidade Inicial (v0 ): Em problemas de queda livre, geralmente o corpo é abandonado do repouso, logo v 0 ​ =0
   • Principais fórmulas
     • • Fórmula reduzida
   • Velocidade Final: A velocidade final considerada é aquela imediatamente antes do contato com o solo, portanto, não é zero
   • Proporções de Galileu
     • • A Regra dos Números Ímpares: Galileu descobriu que um corpo partindo do repouso percorre, em intervalos de tempo iguais e sucessivos, distâncias que seguem a proporção de números ímpares: 1x,3x,5x,7x,…
     • Análise Gráfica: Essa proporção pode ser visualizada em um gráfico de velocidade x tempo (v×t). Como a área sob a reta representa o deslocamento, ao dividir o tempo em intervalos iguais, as áreas resultantes (triângulos e trapézios) correspondem exatamente a 1,3,5,7 vezes a área do primeiro intervalo

2. Lançamento vertical

   • Definição: Ocorre quando um objeto é arremessado para cima ou para baixo com uma velocidade inicial (v 0 ​  =0)
   • Lançamento para Cima
     • Subida: O movimento é retardado, pois a gravidade atua contra o movimento . A velocidade diminui 10m/s a cada segundo na Terra
     • Ponto Mais Alto: A velocidade é nula (v=0) no ápice, ocorrendo uma inversão de movimento e repouso momentâneo
     • Descida: Após o ponto mais alto, o movimento torna-se acelerado, com a gravidade a favor do movimento
   • Simetria do Movimento: Quando o ponto de lançamento e chegada estão no mesmo nível, o tempo de subida é igual ao tempo de descida . A velocidade de retorno ao ponto de partida tem o mesmo módulo da velocidade de lançamento
   • Referencial: É essencial adotar um sentido (ex: positivo para cima e negativo para baixo). Nesse caso, a gravidade terá sinal negativo durante todo o trajeto

3. Ferramentas e gráficos

   • Gráfico de Velocidade x Tempo (v×t): É uma reta inclinada (decrescente se o referencial for para cima), onde a área sob a reta representa o deslocamento
   • Gráfico de Posição x Tempo (s×t): É uma parábola. Se a aceleração for negativa (gravidade contra o referencial positivo), a concavidade é voltada para baixo . O vértice da parábola corresponde à altura máxima
   • Independência de Movimentos: Em lançamentos que envolvem componentes horizontais (como o horizontal ou oblíquo), o movimento vertical é independente do horizontal e pode ser analisado como queda livre ou lançamento vertical puro

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