Enunciado
Física - Hewitt - Física Conceitual- Ed: 12º - Capítulo 3.Pense e Explique - Ex. 62
Suponha que o objeto em queda livre do exemplo anterior seja também equipado com um hodômetro. As leituras da distância de queda a cada segundo indicam distâncias de queda iguais ou diferentes para sucessivos segundos?
Passo 1
A distância percorrida por um objeto em queda livre, assim como o quão rápido ele cai, são variáveis importantíssimas para caracterizar seu movimento. Galileu (de novo ele hehe) com seus planos inclinados, descobriu uma relação para caracterizar a distância percorrida por um objeto em movimento uniforme acelerado que parte do repouso, sendo
Assim, tendo um objeto caindo em queda livre durante um tempo , e considerando a aceleração da gravidade como sendo a única aceleração agindo sobre o corpo, podemos expressar a distância percorrida (medida pelo hodômetro) como:
Passo 2
Com essa equação em mãos, podemos substituir os valores dados no enunciado. Precisaremos do tempo de queda e da aceleração no corpo. A aceleração, como explicado no Passo 1, é a aceleração da gravidade que tem valor aproximado de
Para analisarmos o tempo durante a queda, toaremos três tempos:
Passo 3
Substituindo os valores na equação para a distância percorrida para cada tempo (, e ) temos que
Resposta
Analisando os resultados, podemos ver que durante cada aumento sucessivo de tempo o objeto percorre uma distância maior. Portanto, as leituras da distância de queda a cada segundo indicam distâncias de queda diferentes para sucessivos segundos.