O que é queda livre em Física?

Queda livre é o movimento de um corpo sujeito apenas à aceleração gravitacional, normalmente desprezamos qualquer tipo de resistência quando estudamos esse movimento.

Que tal uma tirinha de física sobre o assunto antes de começarmos a estudar?

tirinha queda livre

Entendendo o conceito de queda livre

Antes de aplicar qualquer fórmula de física vamos primeiro entender quando um objeto está em queda livre e quais são as características deste movimento.

Ao soltarmos uma folha de caderno dobrada ao meio e um caderno da mesma altura, observamos que o caderno, por ser mais pesado, chega primeiro ao solo. Sabemos que isso acontece porque a resistência do ar exerce uma ação sobre os corpos e, sendo o caderno o corpo com maior massa, este chega primeiro ao solo.

Quando um corpo se movimenta sujeito apenas à aceleração gravitacional, desprezando qualquer tipo de resistência, dizemos que este corpo está em queda livre. Logo, queda livre é um movimento que só existe no vácuo, pois, só assim, não temos a resistência do ar.

Esta é mais uma bela ilustração do grande @tainanilustra

Mas, você já tentou colocar a folha de caderno dobrada ao meio em cima do caderno e soltou o conjunto simulando uma queda livre? Se você ainda não tentou, tente agora mesmo!

Para a surpresa de muitos os dois caem ao mesmo tempo. Isso acontece porque colocando a folha em cima do caderno, estamos retirando praticamente toda a resistência do ar que antes atrapalhava o movimento da folha. E, assim, os dois corpos estão sujeitos a mesma aceleração.

Todos os corpos, abandonados ou lançados para cima, são atraídos pela Terra por uma aceleração chamada aceleração da gravidade ou aceleração gravitacional (g). Para a aceleração gravitacional, utilizamos g = 9,8 m/s2 que pode ser aproximado para g = 10 m/s2.

Considerando g constante, temos o movimento de queda livre um exemplo de movimento uniformemente variado. Para resolver os exercícios de queda livre podemos utilizar as seguintes equações:

S = S0 + V0.t + a. t2 / 2 (equação horária dos espaços)
V = V0 + a. t (equação horária da velocidade)
V2 = V02 + 2.a.∆S (equação de Torricelli)

Exemplo de queda livre:

Um corpo é lançado do solo verticalmente para cima com velocidade inicial de 20m/s. Desprezando-se os atritos com o ar e admitindo-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, calcule:

a) o tempo gasto pelo corpo para atingir o ponto mais alto da trajetória.
b) a altura máxima atingida pelo corpo.

Resolução

a) quando o corpo chega ao ponto mais alto da trajetória ele pára. Logo, sua velocidade é igual a zero neste instante. Considerando o sentido da trajetória para cima, temos:

g = 10 m/s2;
V0 = 20 m/s
V = 0

V = V0 + a. t
0 = 20 – 10.t
10.t = 20
t = 20/10
t = 2s (o tempo gasto pelo corpo para atingir o ponto mais alto da trajetória)

b) no instante 2s o corpo atingi sua altura máxima, logo:

S = S0 + V0.t + a. t2 / 2

S = 0 + 20.2 – 10. 22 / 2
S = 40 – 20
S = 20 m (altura máxima)

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Respostas de 38

  2. muito boa a explicaçãoajudou mto mesmo,ms a única coisa q deu um pouco de trabalho foi as potências(dica:coloque em forma real de potência)ms ajudou mto vlw ^.^

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  5. parabens pela sua experiencia com q vcs explicasoes nos apredemos mas pela suas explicasoes nos fizemos um otimo trabalho oha parabens obrigado adenilton

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  10. Cara adorei seu blog, mas será que você poderia por masi exercícios de queda livre, a explicação está ótima, mas eu acho que se tivesse mais exercícios seria melhor para podermos executar o que aprendemos,mas isso você pode melhorar com o tempo, mas está maravilhoso…
    Parabéns..

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  12. p/ camila

    Depende do sistema de referência escolhido. Nesse caso o zero é no chão e o eixo de referência cresce para o alto. Isso porque a velocidade zero é no chão e a velocidade 20 é no alto. Portanto o eixo de referência aponta para o alto. E a gravidade sempre aponta para baixo. Como o sentido do vetor gravidade é contrário ao sistema de referência estabelecido ela então terá valor negativo.

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  15. esse foi o melhor siti que eu ja tinha visto,voces estao de parabens alem de tudo mim ajudaram a fazer o meu trabalho e tambem tira minhas duvidas.obrigado!

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  18. p/ Marlon

    Esta questão do sinal depende do sistema de coordenadas utilizado para resolver o problema> Neste caso, o So está no zero e o S está no alto (vai ser 20m). Então o nosso eixo y vai do zero na superfície para o alto. Agora você vai entender os sinais:
    – o Vo entra como positivo porque o vetor velocidade aponta do chão para o alto (mesmo sentido do eixo y escolhido).
    – já o vetor aceleração (gravidade) aponta do alto para baixo (sentido oposto ao eixo y escolhido).

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  22. Desculpe, mais achei algo de errado com os exercícios. A maneira de resolver tá muito embolada e muito diferente do que eu aprendi!
    Confundiu ainda mais a minha mente!
    Mais a explicação achei muito legal!

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  33. nossa cara muito bem explicado parabens vou tirar algo daqui para fazer um trabalho no blog da minha escola mas tipo vou comentar o seu ta fui

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