Queda livre

Índice

1. Introdução/Contextualização…………………………………………………………………………2,3 2. Material e Procedimentos……………………………………………………………………………..4 3. Resultados……………………………………………………………………………………………………4,5 4. Interpretação e discussão dos resultados……………………………………………………..6 5. Conclusão……………………………………………………………………………………………………..6 6. Bibliografia……………………………………………………………………………………………………6

1. Introdução/ Contextualização Se desprezarmos a resistência do ar, os corpos ficam apenas sujeitos à força gravítica. Chamam-se, por isso, graves e dizem-se em queda livre, independentemente do facto de estarem a cair ou a subir. Verifica-se que, nestas condições, corpos largados da mesma altura chegam ao solo ao mesmo tempo, independentemente das suas massas. Uma maçã ou uma pena, largados de uma mesma altura, caem lado a lado se não houver resistência do ar.
Desprezando a resistência do ar sabemos que os corpos, quer estejam a cair ou a subir, variam a sua velocidade devido à força gravítica (peso). A aceleração a que todos eles estão sujeitos é a aceleração da gravidade, cujo valor, à superfície da Terra, é g = 9,8 m s-1. Este valor pode ser deduzido tendo em conta a Segunda lei de Newton e a lei de Gravitação Universal.
A lei de Gravitação Universal permite escrever, para um corpo próximo da superfície da Terra (à altura h):

Mas, como h é muito menor do que RT pode usar-se a expressão aproximada:

Por outro lado, a Segunda lei da Dinâmica permite-nos escrever F = ma Neste caso, a força resultante é a força gravítica e a aceleração a da gravidade. Vem, portanto:

g= GMtrt2
Simplificando, obtém-se uma expressão para a aceleração da gravidade:

Substituindo os valores da massa da Terra, MT = 6,0 x 1024 kg, do raio da Terra, RT = 6400 km, e da constante de gravitação universal, G = 6,67 x 10-11 N m2 kg-2, encontramos:

Todos os objectos em queda à superfície da Terra e não sujeitos à resistência do ar caem com a mesma aceleração