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Queda Livre – Introdução | O que é Queda Livre?

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Um objeto em queda livre é um objeto que está caindo sob a exclusiva influência da gravidade. Qualquer objeto que está a caindo apenas pela força da gravidade é dito estar em estado de queda livre. Há duas características do movimento importantes que são verdadeiras de objetos em queda livre:

  1. Objetos em queda livre não encontram resistência do ar.
  2. Todos os objetos em queda livre (na Terra) aceleraram para baixo à uma taxa de \frac{9,8 mt}{s^2}

Queda LivreNo mundo ocidental, antes do século XVI, era geralmente aceito que a aceleração de um corpo que cai será proporcional à sua massa – isto é, um objecto 10 kg era esperado acelerar a dez vezes mais rapidamente do que um objecto 1 kg. O antigo filósofo grego Aristóteles (384-322 aC), incluiu esta regra no que foi, talvez, o primeiro livro sobre mecânica. Foi um trabalho imensamente popular entre os acadêmicos e ao longo dos séculos, tinha adquirido uma certa devoção beirando o religioso.

Foi até que o cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642) veio colocar as teorias de Aristóteles à prova. Ao contrário de todos os outros, Galileo realmente tentou verificar suas próprias teorias através da experimentação e da observação cuidadosa. Ele então combinou os resultados dessas experiências com a análise matemática em um método que era totalmente novo na época, mas agora é geralmente reconhecido como o método científico. Para a invenção do método, Galileu é geralmente considerado como primeiro cientista do mundo.

Em um conto que pode não ser verdadeiro, Galileu (ou um assistente, mais provável) largaram dois objetos de massa desigual da Torre Inclinada de Pisa. Muito pelo contrário aos ensinamentos de Aristóteles, os dois objetos atingiram o chão ao mesmo tempo (ou quase isso). Dada a velocidade a que iria ocorrer uma tal queda, é duvidoso que Galileu pode ter muita informação extraída a partir desta experiência. A maioria de suas observações de corpos em queda eram realmente de corpos rolando rampas. O que lhe deu informação o bastante para ser capaz de medir os intervalos de tempo com relógios de água e seu próprio pulso (cronômetros ainda não terem sido inventados). Ele repetiu “um total de cem vezes” até que ele tinha conseguido “uma precisão tal que o desvio entre duas observações nunca ultrapassou um décimo de uma pulsação.”

Exemplos de objetos em queda livre

  • Uma nave espacial (no espaço) com propulsão desligada (por exemplo, em uma órbita contínua, ou em uma trajetória suborbital (balística) subindo por alguns minutos, e em seguida, para baixo).
  • Um objeto caindo na parte superior de um tubo no vácuo.
  • Um objeto lançado para cima, ou uma pessoa que salta do chão a baixa velocidade (ou seja, desde que a resistência do ar é desprezível em comparação com o peso).

Referências

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About George

Analista e desenvolvedor de sistemas, graduando em engenharia de controle e automação, violinista amante da boa música e arte.

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