- Se dois objetos de massas diferentes são soltos da mesma altura em queda livre, eles atingem o solo ao mesmo tempo? Por quê?
Passo 1
O enunciado pergunta se dois objetos de massas diferentes, soltos simultaneamente da mesma altura em queda livre, atingem o solo ao mesmo tempo. O conteúdo é cinemática sob a ação da gravidade e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Para cada objeto, a única força atuante é o peso, dado por
. Pela segunda lei de Newton,
. Igualando as expressões,
Passo 3
Cancelando
em ambos os lados, obtemos
Isso mostra que a aceleração de queda livre independe da massa, sendo igual à aceleração da gravidade.
Passo 4
Para movimento com aceleração constante, a altura
e o tempo de queda
satisfazem
Isolando
,
que não envolve a massa dos objetos.
Resposta
Sim, eles atingem o solo ao mesmo tempo, pois em queda livre todos sofrem a mesma aceleração
, independentemente da massa.