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Lançamento Vertical e Queda Livre: como são calculados?

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Se forem largados, de uma mesma altura, dois objetos que possuem massas totalmente distintas, no planeta Terra, observa-se que o objeto de maior massa irá chegar com maior velocidade e menor tempo de percurso que o mais leve.

No entanto, em um local o qual a gravidade chega a quase nula, a mesma ação irá fazer com que os objetos cheguem ao mesmo tempo no solo. Portanto, é evidente que mesmo desprezando a resistência do ar, e a massa, todos os corpos irão cair com o mesmo módulo de velocidade. Existem dois tipos de exercícios que usam a gravidade como fator para a resolução dos exercícios, sendo assim o lançamento vertical e a queda livre.

Lançamento Vertical

É o lançamento de um objeto na vertical, o qual terá como características: uma velocidade inicial de lançamento, trajetória retilínea, e devido à gravidade o movimento é tido como uniformemente variado. Neste tipo de lançamento no primeiro momento do lançamento a gravidade é negativa, mas após isso, quando o objeto retornar tornar-se-á positiva.

No lançamento vertical para cima a cada segundo, sua velocidade inicial irá reduzindo de acordo com a gravidade do local até chegar à velocidade de zero, no conhecido ponto de altura máxima, quando o objeto para por um momento e após inicia um movimento de retorno, sendo somente auxiliado pela gravidade do ambiente.

As funções usadas nos lançamentos verticais ou na queda livre são as mesmas usadas por todos considerados movimentos retilíneos uniformemente variados (MRUV).

As funções horárias do lançamento vertical são:

Função horária do espaço

ssovot

Função horária da velocidade

vvogt

Equação de Torricelli

v2= vo2  2gΔs

O movimento de lançamento vertical para cima tem sua aceleração negativa (genquanto o lançamento vertical para baixo tem sua aceleração positiva (g0) e também pode ser denominado como queda livre.

Queda Livre

O estudo de queda livre vem desde 300 a.C. com o grande filósofo grego Aristóteles. Afirmava que se dois objetos de massa distintas, sendo um com maior massa que o outro, tivessem sido abandonados de uma mesma altura, a de maior massa iria chegar ao solo com maior velocidade e consequentemente menor tempo.

A afirmação que Aristóteles fez  teve um grande impacto e foi aceita pelos estudiosos durante grande tempo, durante vários séculos. No século XVII, Galileu Galilei foi um dos únicos a se oporem ao que Aristóteles tinha dito até então e considerado o pai dos experimentos, Galileu acreditava que só podia fazer afirmações referentes aos comportamentos da natureza por meio da realização empírica, ou seja, que tenha provas, no caso dele, os experimentos feitos.

De acordo com um experimento simples, feito pelo Galileu Galilei, toda a teoria aristotélica foi quebrando-se. O que fez foi um abandono, de igual altura, com duas esferas de pesos diferentes, e acabou de se constatar que independente da massa de cada objeto, mesmo sendo uma maior que a outra, os dois pesos irão chegar ao mesmo momento.

Após a realização de outros inúmeros experimentos de queda de corpos, Galileu afirmou que os corpos chegavam ao solo em instantes diferentes. Observando o fato dos instantes de tempo de queda, ele criou uma hipótese de que a atmosfera tinha a ação retardadora do movimento, ou seja, criava resistência contra o movimento de objetos.

Grande tempo se passou e foi comprovada a hipótese de Galileu, através de experimentos. Ao abandonar da mesma altura dois corpos, de massas distintas e livres da resistência do ar, o qual são abandonados no vácuo é possível observar que o tempo de queda é igual para ambos.

As equações que definem a queda livre de um corpo são:

vg.t

sgt2/2


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