Um projétil é lançado a um ângulo com a horizontal com velocidade inicial
e resistência do ar desprezivel. (a) O projétil é um corpo em queda livre?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um projétil lançado em um ângulo com a horizontal, com velocidade inicial
, e sem considerar a resistência do ar. A pergunta é: “O projétil é um corpo em queda livre?” Para responder, vamos precisar entender o que significa “queda livre” e como se aplica no movimento do projétil.
Passo 2
Primeiro, vamos esclarecer o que é “queda livre”. Queda livre é o movimento de um corpo onde a única força atuando sobre ele é a gravidade. Isso significa que não há resistência do ar, empuxo ou qualquer outra força influenciando o movimento além da força gravitacional.
Passo 3
No caso do projétil lançado, a única força que está agindo sobre ele após o lançamento é a gravidade, já que estamos desconsiderando a resistência do ar. Isso se alinha exatamente com a definição de queda livre: a única aceleração é a gravidade, que puxa o projétil para baixo.
Passo 4
Além disso, o movimento do projétil pode ser decomposto em duas componentes: horizontal e vertical. A componente horizontal tem velocidade constante (porque não há força atuando nela), e a componente vertical é acelerada devido à gravidade. Como a única aceleração é a da gravidade, isso confirma que o projétil está em queda livre na direção vertical.
Passo 5
Portanto, mesmo que o projétil tenha uma velocidade inicial e siga uma trajetória curva, a única força que age sobre ele é a gravidade. Isso faz com que o projétil seja considerado um corpo em queda livre durante todo o seu percurso.
Resposta
Sim, o projétil é um corpo em queda livre.