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
onde normalmente
.
Passo 4
Com aceleração constante, as equações do movimento ao longo de um eixo vertical
são:
Aqui,
e
são, respectivamente, a velocidade e a posição iniciais no instante
.
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
, o corpo parte do repouso e ganha velocidade até o impacto. - O tempo de queda depende da altura inicial
: quanto maior , 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
e descrito pelas equações
quando se despreza a resistência do ar.