A queda livre é um dos temas mais importantes da Cinemática, pois descreve o movimento de um corpo sob ação exclusiva da gravidade, desprezando a resistência do ar. Nesse contexto, todos os corpos caem com a mesma aceleração, chamada aceleração da gravidade, cujo valor aproximado na superfície da Terra é g = 10 m/s2, em muitos exercícios escolares.
Para resolver questões de queda livre, é essencial escolher um referencial, definir o sentido positivo e aplicar as equações do movimento uniformemente variado. Em situações de lançamento vertical, o estudo da subida e da descida pode ser feito com as mesmas fórmulas, desde que se mantenha a atenção ao sinal da velocidade e da aceleração.
Questões de Queda Livre
Questão 01
Gabarito: alternativa B). V = g.t = 10.3 = 30 m/s.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Use s = gt2/2: 45 = 5t2, logo t2 = 9 e t = 3 s.
Comentários por alternativa:
- A) Muito curto; daria apenas 11,25 m de queda.
- B) Daria 20 m de queda, não 45 m.
- C) Tempo maior produziria 101,25 m de queda.
- D) Use s = gt2/2: 45 = 5t2, logo t2 = 9 e t = 3 s.
- E) Tempo excessivo para apenas 45 m de altura.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). No topo, v = 0. Então v2 = v0^2 – 2gh: 0 = 400 – 20h, logo h = 20 m?
Comentários por alternativa:
- A) No topo, v = 0. Então v2 = v0^2 – 2gh: 0 = 400 – 20h, logo h = 20 m?
- B) Valor intermediário, mas não satisfaz v = 0 no topo.
- C) Correta? Não. Recalcule com v2 = v0^2 – 2gh.
- D) Baixa demais; a energia inicial permite subir mais.
- E) Dobro do valor correto; exigiria velocidade inicial maior.
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Questão 04
Gabarito: alternativa E). s = gt2/2 = 10.25/2 = 125 m.
Comentários por alternativa:
- A) Corresponde a 2,236 s de queda, aproximadamente.
- B) Seria a distância em 3,16 s.
- C) Corresponde a 3,87 s, não 5 s.
- D) Metade do valor correto para 5 s.
- E) s = gt2/2 = 10.25/2 = 125 m.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Horizontal e vertical são independentes; o tempo de queda depende só do movimento vertical.
Comentários por alternativa:
- A) A componente horizontal não altera o tempo de queda vertical.
- B) Sem resistência do ar, ambas têm a mesma aceleração vertical.
- C) Horizontal e vertical são independentes; o tempo de queda depende só do movimento vertical.
- D) A distância no ar não define o tempo vertical.
- E) A massa não interfere na queda livre ideal.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). v = gt, então g = 20/2 = 10 m/s2.
Comentários por alternativa:
- A) Metade do valor correto.
- B) v = gt, então g = 20/2 = 10 m/s2.
- C) Menor que o necessário para chegar a 20 m/s em 2 s.
- D) Valor maior que o indicado pelos dados.
- E) Seria a velocidade após 2 s, não a aceleração.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). No ponto mais alto, v = 0. Logo, t = v0/g = 30/10 = 3 s.
Comentários por alternativa:
- A) Muito curto; a velocidade ainda seria 20 m/s.
- B) Insuficiente; ainda restariam 10 m/s de subida.
- C) Dobra o tempo correto sem justificativa física.
- D) Tempo excessivo; a pedra já teria descido.
- E) No ponto mais alto, v = 0. Logo, t = v0/g = 30/10 = 3 s.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Nos 20 m finais: 20 = v0.1 + 5.12, então v0 = 15 m/s?
Comentários por alternativa:
- A) Nos 20 m finais: 20 = v0.1 + 5.12, então v0 = 15 m/s?
- B) Valor próximo, mas não satisfaz a equação do trecho final.
- C) Muito baixa para que ele percorra 20 m em 1 s.
- D) Maior do que o necessário para esses dados.
- E) Excessiva; implicaria distância maior que 20 m em 1 s.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Δv = gΔt, então 6 = 10Δt e Δt = 0,6 s.
Comentários por alternativa:
- A) Curto demais; aumentaria apenas 3 m/s.
- B) Aumentaria 4 m/s, não 6 m/s.
- C) Aumentaria 5 m/s, ainda insuficiente.
- D) Δv = gΔt, então 6 = 10Δt e Δt = 0,6 s.
- E) Tempo excessivo; a velocidade aumentaria 12 m/s.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). v2 = 2gh = 2.10.80 = 1600, então v = 40 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Baixa demais para uma queda de 80 m.
- B) Corresponde a uma altura menor, de 45 m.
- C) v2 = 2gh = 2.10.80 = 1600, então v = 40 m/s.
- D) Próxima, mas não satisfaz v2 = 1600.
- E) Confunde altura com velocidade; não resulta da equação.
Comentários por alternativa: