Explique o que é um movimento de queda livre.

Passo 1

O enunciado pede para entendermos o conceito de movimento de queda livre, que faz parte da cinemática na física. Para isso, vamos ver o que caracteriza esse tipo de movimento e quais equações usamos para descrevê-lo.

Passo 2

Definição: dizemos que um corpo está em queda livre quando a única força relevante atuando sobre ele é o peso, ou seja, a força da gravidade. Isso significa que desprezamos quaisquer efeitos de resistência do ar ou outras forças de atrito.

Passo 3

A consequência de estarmos sob ação apenas da gravidade é que a aceleração do corpo é constante e igual, em módulo, à aceleração da gravidade. Convencionalmente, tomando o sentido para baixo como positivo, escrevemos
a(t) = g
onde normalmente g approx 9,8 m/s^2.

Passo 4

Com aceleração constante, as equações do movimento ao longo de um eixo vertical y são:
v(t) = v0 + g,t
y(t) = y0 + v0,t + 12,g,t^2
Aqui, v0 e y0 são, respectivamente, a velocidade e a posição iniciais no instante t=0.

Passo 5

Características principais do movimento de queda livre:
  • A velocidade cresce linearmente com o tempo.
  • A posição varia com o quadrado do tempo.
  • Se v0=0, o corpo parte do repouso e ganha velocidade até o impacto.
  • O tempo de queda depende da altura inicial y0: quanto maior y0, maior o tempo de voo.

Resposta

Um movimento de queda livre é o movimento de um corpo sob ação exclusiva da força da gravidade, caracterizado por aceleração constante g e descrito pelas equações
v(t)=v0+g,t, y(t)=y0+v0,t+tfrac12,g,t^2,
quando se despreza a resistência do ar.

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