Maria solta uma bola de uma janela. A bola cai livremente até o chão. Como se chama esse tipo de movimento?
a) Movimento circular
b) Queda livre
c) Movimento horizontal
d) Movimento parado
a) Movimento circular
b) Queda livre
c) Movimento horizontal
d) Movimento parado
Passo 1
O enunciado diz que Maria solta uma bola de uma janela e que a bola cai livremente até o chão. Pergunta: como se chama esse tipo de movimento? As alternativas são:
a) Movimento circular
b) Queda livre
c) Movimento horizontal
d) Movimento parado
a) Movimento circular
b) Queda livre
c) Movimento horizontal
d) Movimento parado
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- A bola foi “solta” (ou seja, não foi lançada para cima nem para baixo com velocidade inicial; foi largada).
- A bola se move da janela até o chão, ou seja, há deslocamento vertical para baixo.
- Não há indicação de que exista alguma ação além da gravidade (o enunciado fala que “cai livremente”).
Passo 2
Entender a palavra “solta” e suas implicações. Quando o enunciado diz que alguém “solta” um objeto, na física costuma-se entender que o objeto é deixado a partir do repouso relativo ao lançador: a velocidade inicial do objeto em relação ao referencial da janela é zero. Em símbolos, se escolhermos a componente vertical da velocidade como
, então a condição inicial é
Isto será útil para identificar o tipo de movimento e para escrever as equações do movimento se necessário.
Passo 3
Definição didática do que é “queda livre”. Queda livre é o movimento de um corpo sob a ação exclusiva da força da gravidade (desprezando-se a resistência do ar). Características essenciais da queda livre:
- A única aceleração significativa é a aceleração gravitacional, indicada por
. - Em módulo, costuma-se usar
. - As equações do movimento são as equações de MRUV (movimento retilíneo uniformemente variado) na direção vertical. Tomando a direção positiva para baixo, a aceleração vertical é
e as fórmulas gerais são
onde
é a posição vertical medida a partir de uma referência,
é a posição inicial e
é a velocidade inicial na direção vertical. Para o caso de “soltar” com
isto simplifica para
Essas fórmulas explicam por que a bola acelera em direção ao chão e atinge maior velocidade conforme o tempo passa.
Passo 4
Comparação com as outras alternativas para eliminar ambiguidades:
- a) Movimento circular: exige que o corpo descreva uma trajetória curva em torno de um centro e normalmente exista uma força centrípeta (ex.: bola presa a uma corda). Aqui a trajetória é vertical (retilínea) e não há centro de rotação nem força centrípeta — logo não é movimento circular.
- c) Movimento horizontal: significa que o deslocamento principal é paralelo ao chão (sem variação vertical). No enunciado a bola cai até o chão — há variação vertical significativa — portanto não é movimento horizontal.
- d) Movimento parado: implica velocidade zero durante o intervalo de observação. A bola claramente se desloca para baixo, ou seja, não está parada.
Portanto as alternativas a), c) e d) ficam descartadas com base nas definições.
Passo 5
Conclusão didática: como a bola foi solta (velocidade inicial zero relativa à janela) e em seguida desloca-se verticalmente para baixo sob a ação da gravidade, o movimento é exatamente o que a física chama de queda livre (movimento sob a ação exclusiva da gravidade, com aceleração aproximadamente igual a
). Esta é a nomenclatura correta usada nas aulas e nas provas.
Resposta
b) Queda livre