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Queda livre

Variação da quantidade de movimento na queda e na subida de uma bola

Para iniciar nosso estudo a respeito da queda livre, relembremos um dito popular: “na descida todo santo ajuda”. Dentre os diversos movimentos que ocorrem na natureza, houve sempre interesse no estudo do movimento de queda dos corpos próximos à superfície da Terra.

O grande filósofo Aristóteles, cerca de 300 anos a. C., acreditava que, abandonando corpos de massas diferentes de uma mesma altura, seus tempos de queda não seriam iguais, ou seja, ele afirmava que o corpo de maior massa chegaria ao chão mais rápido que o corpo de menor massa. Hoje sabemos que essa afirmação não é verdadeira.

Podemos utilizar a segunda lei de Newton para analisar o movimento de queda livre. Isto é, a queda em que se considera desprezível a resistência do ar. Os objetos que interagem com a Terra sofrem a ação da força gravitacional, também denominada força peso ou simplesmente peso (P).

Essa força está associada à variação da quantidade de movimento. Durante a queda livre de um objeto, a força gravitacional está relacionada ao aumento no módulo de sua quantidade de movimento. Se esse objeto for lançado verticalmente para cima, o módulo de sua quantidade de movimento diminuirá durante a subida, pois está sob a ação da força gravitacional, que é oposta à velocidade de lançamento.

A segunda lei de Newton, aplicada ao movimento de queda livre, ou de lançamento vertical, pode ser expressa pela força gravitacional e variação da quantidade de movimento associada à queda num certo intervalo de tempo.

No lugar da variação da quantidade de movimento, podemos usar o produto da massa pela variação da velocidade em um intervalo de tempo:

Nessa formulação, a variação da velocidade em um intervalo de tempo corresponde a uma aceleração, que também recebe um nome especial: aceleração de queda ou aceleração da gravidade.


Por Domiciano Correa Marques da Silva
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