Considere uma pedra lançada
verticalmente (para cima ou para baixo) ou abandonada de certa posição, nas
proximidades da superfície da Terra. Desprezando a resistência do ar que se
opõe ao movimento, pode-se admitir que a aceleração da pedra é constante, com
direção vertical e sentido de cima para baixo; esta aceleração é denominada de
aceleração da gravidade. Neste movimento, a trajetória é uma reta vertical e a
aceleração é constante, então ele obedece às equações do MRUV.
Estas considerações são
importantes para o estudo da queda livre e dos lançamentos verticais, para cima
e para baixo.
Experiência de Galileu
Aristóteles, usando a razão, postulou que objetos mais pesados caiam
mais rápidos que objetos leves. Galileu Galilei (1564-1642) por meio de
experiências demonstrou que Aristóteles não estava certo. Galileu comprovou que
livre de qualquer outra força que não seja a da ação gravitacional, os objetos
caem com a mesma aceleração não importando a massa do corpo.
Considera-se queda livre sempre
que um corpo é abandonado de determinada altura, partindo do repouso. O corpo
descreverá um movimento uniformemente acelerado e sua aceleração escalar será
igual ao da aceleração da gravidade:
½a½ = g
O sinal da aceleração dependerá
da orientação feita para a trajetória. No caso da queda livre é melhor orientar
a trajetória como vertical e orientada de cima para baixo. Assim tem-se:
Tempo de queda
Considerando o corpo abandonado
do repouso de uma altura h, com aceleração igual ao da gravidade e desprezando
a resistência do ar, tem-se:
Velocidade na chegada ao solo
Para determinar a velocidade de
chegada ao solo, tem-se:
v = v0 + a.t
v = 0 + g.tq
v = g.tq
ou
v2 = v02
+ 2 . a . DS
v2 = 0 + 2 . g . h
