Quando um objeto cai em queda livre ele não se encontra sujeito a aceleração da gravidade?

Questão 2

(UERJ) Foi veiculada na televisão uma propaganda de uma marca de biscoitos com a seguinte cena: um jovem casal está num mirante sobre um rio e alguém deixa cair lá de cima um biscoito. Passados alguns segundos, o rapaz se atira do mesmo lugar de onde caiu o biscoito e consegue agarrá-lo no ar. Em ambos os casos, a queda é livre, as velocidades iniciais são nulas, a altura da queda é a mesma e a resistência do ar é nula. Para Galileu Galilei, a situação física desse comercial seria interpretada como:

a) impossível, porque a altura da queda não era grande o suficiente.

b) possível, porque o corpo mais pesado cai com maior velocidade.

c) possível, porque o tempo de queda de cada corpo depende de sua forma.

d) impossível, porque a aceleração da gravidade não depende da massa dos corpos.

Respostas

Resposta Questão 1

Dados:

g = 10 m/s2
v0 = 10 m/s
v = 50 m/s

Pela equação de Torricelli, temos:

v2 = v02 + 2.g.Δs
502 = 102 + 2.10.Δs
2500 = 100 + 20Δs

Δs = 2500 – 100
              20

Δs = 2400
          20

Δs = 120 m

Alternativa B

Resposta Questão 2

De acordo com as teorias de Galileu, a queda livre dos corpos depende apenas da aceleração da gravidade do local, portanto, seria impossível que ocorresse a situação descrita no problema.

Alternativa D

Resposta Questão 3

Dados:

h = 40 m
g = 10 m/s2
v0 = 0

Para encontrar a velocidade final, podemos utilizar a equação de Torricelli: v2 = v02 + 2.g.Δs.

Substituindo os dados, temos:

v2 = v02 + 2.g.Δs
v2 = 02 + 2.10.40
v2 = 800
v = 28,3 m/s

Resposta Questão 4

Dados:

v0 = 0 m/s
t = 3 s
g = 10 m/s2
S – S0 = h (altura do prédio)

Através da equação horária do espaço, temos:

S = S0 + v0t + 1 gt2
                         2

S - S0 = v0t + 1 gt2
                       2

h = 0 . 2 + 1 10 . 32
                  2

h = 0 + 5.9

h = 45 m

Um corpo é abandonado do alto de um prédio e chega ao solo exatamente 3 s após ter sido solto. Sendo a gravidade local igual a 10 m/s², a altura do prédio, em metros, é de:

a) 90 m

b) 45 m

c) 30 m

d) 150 m

e) 100 m

Um objeto cai, a partir do repouso, de cima de uma superfície, chegando ao solo em 4 s. A velocidade desse objeto, imediatamente antes de tocar o solo, em km/h, é igual a:

a) 18 km/h

b) 180 km/h

c) 72 km/h

d) 90 km/h

e) 144 km/h

Um corpo é abandonado de uma altura de 20,0 m e cai em direção ao solo, em uma região onde a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s². A velocidade desse corpo imediatamente antes de tocar o solo é igual a:

a) 200 m/s

b) 15,0 m/s

c) 20,0 m/s

d) 5,0 m/s

e) 25,0 m/s

Um objeto é solto de uma posição alta e leva 3,0 s para atingir a velocidade de 15,0 m/s. A aceleração de gravidade nesse local é de:

a) 3,0 m/s²

b) 10,0 m/s²

c) 9,8 m/s²

d) 4,0 m/s²

e) 5,0 m/s²

Letra B

Quando um corpo em repouso inicia o seu movimento, passando a descrever um movimento de queda livre, é possível calcular a sua altura pela equação a seguir:

Substituindo as variáveis da equação acima pelos dados fornecidos pelo exercício, teremos a seguinte igualdade:

De acordo com o nosso cálculo, a altura do prédio deve ser de 45 m.

Letra E

A aceleração da gravidade tem valor constante. Dessa forma, o movimento de queda livre pode ser entendido como um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Com isso, podemos calcular a velocidade do objeto durante a queda com a equação a seguir:

Tomando os dados fornecidos pelo enunciado do exercício, teremos a seguinte igualdade:

Na resolução acima, multiplicamos 40 m/s pelo fator 3,6 para converter a unidade de m/s para km/h, resultando em uma velocidade de 144 km/h.

Letra C

O exercício pede que encontremos o valor da velocidade de um corpo após cair de uma altura de 20,0 m imediatamente antes de tocar o solo. No entanto, o enunciado não fornece qualquer intervalo de tempo e, por isso, devemos utilizar a equação de Torricelli para a queda livre:

Tomando as informações contidas no enunciado do exercício, teremos:

Dessa forma, a velocidade final do corpo em queda livre é de 20 m/s.

Letra E

A equação capaz de relacionar a velocidade e o tempo da queda livre com a aceleração da gravidade é:

Tomando os dados fornecidos pelo enunciado do exercício, teremos:

A aceleração da gravidade nesse local é de 5,0 m/s².

O que acontece quando um objeto está em queda livre?

Qual a aceleração de um objeto em queda livre?

Como descobrir a gravidade em queda livre?

Que força se opõe ao movimento de queda livre?