Enunciado
Física - Hewitt - Física Conceitual- Ed: 12º - Capítulo 3.Pense e Explique - Ex. 63
Para um objeto em queda livre partindo do repouso, qual é a aceleração ao final do quinto segundo de queda? E ao final do décimo segundo? Justifique suas respostas.
Passo 1
A aceleração na física geralmente é um conceito muito difícil, ela nos diz o “quão rapidamente muda a rapidez”. A aceleração pode ser definida como a taxa de variação da velocidade em um espaço de tempo.
Assim, podemos definir a aceleração como sendo
onde, é a velocidade final do objeto, é a velocidade inicial do objeto e é o tempo decorrido. Todos os objetos que estão em queda livre, estão sujeitos à força de aceleração gravitacional (), e podemos definir a velocidade adquirida pelo objeto como
Passo 2
O enunciado pede a aceleração do objeto em queda livre para os tempos
Para um corpo livre em queda, assumimos que o corpo parte do repouso, logo temos a velocidade inicial como
E vamos ter velocidades e acelerações diferentes para cada tempo percorrido.
Passo 3
Calculando a velocidade para cada tempo percorrido:
Substituindo cada velocidade para a aceleração em cada instante de tempo temos que
Passo 4
Assim, podemos concluir que a aceleração de um corpo em queda livre não depende da velocidade adquirida pelo objeto e nem pelo tempo percorrido, sendo que só vai depender da aceleração da gravidade.