A queda livre é um modelo físico que descreve o movimento de um corpo sob ação exclusiva da gravidade, desprezando a resistência do ar. Nesse caso, a aceleração é aproximadamente constante e igual à aceleração da gravidade, o que permite analisar velocidade, tempo de queda e altura por meio de relações matemáticas bem definidas.
Em problemas de Ensino Médio, é comum combinar conceitos como velocidade inicial, sentido do eixo, queda a partir do repouso e lançamento vertical. A atenção aos sinais, às unidades e às equações do movimento uniformemente variado é essencial para resolver situações de maior dificuldade com segurança.
Questões sobre queda livre
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Usa-se h = gt2/2; então 45 = 5t2, logo t = 3 s.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Aplicando v2 = 2gh, vem v2 = 1600, então v = 40 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade não varia linearmente com a distância caída.
- B) A expressão não é v = g + h.
- C) Velocidade e altura têm unidades diferentes e não podem ser igualadas.
- D) Aplicando v2 = 2gh, vem v2 = 1600, então v = 40 m/s.
- E) Partir do repouso não significa chegar com a mesma velocidade da gravidade.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). No topo, v = 0; então h = v0^2/(2g) = 400/20 = 20 m?
Comentários por alternativa:
- A) No topo, v = 0; então h = v0^2/(2g) = 400/20 = 20 m?
- B) Metade da velocidade não implica metade da altura.
- C) Tempo de subida não é igual à altura.
- D) A aceleração não se mistura dessa forma com a velocidade.
- E) Multiplicar a velocidade não fornece a altura máxima.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). O tempo de subida é 3 s; então v0 = g t = 10 x 3 = 30 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Tempo e velocidade têm unidades diferentes e não se igualam.
- B) O dobro do tempo não implica o dobro da velocidade inicial.
- C) A gravidade não atua somente na subida.
- D) Não existe regra fixa de 5 m/s por segundo aqui.
- E) O tempo de subida é 3 s; então v0 = g t = 10 x 3 = 30 m/s.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Em 4 s a queda é 80 m e em 3 s é 45 m; a diferença é 35 m.
Comentários por alternativa:
- A) No último segundo a velocidade é maior, não menor.
- B) Em queda livre a distância por segundo aumenta.
- C) Em 4 s a queda é 80 m e em 3 s é 45 m; a diferença é 35 m.
- D) A velocidade final não fornece sozinha a distância do último segundo.
- E) O crescimento não é linear, mas quadrático.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Como parte do repouso, h = gt2/2 = 10 x 4 / 2 = 20 m.
Comentários por alternativa:
- A) O valor da queda em 2 s não é obtido por regra linear simples.
- B) Como parte do repouso, h = gt2/2 = 10 x 4 / 2 = 20 m.
- C) Velocidade e altura não têm a mesma unidade.
- D) h = vt não vale para velocidade variável como na queda livre.
- E) A altura não depende só do primeiro segundo.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). v = v0 – gt = 30 – 15 = 15 m/s, ainda para cima.
Comentários por alternativa:
- A) O movimento não termina em 1,5 s.
- B) A redução total em 1,5 s é de 15 m/s, não 20 m/s.
- C) Ainda não chegou ao ponto mais alto, que ocorre em 3 s.
- D) A taxa de variação é 10 m/s por segundo, não 5.
- E) v = v0 – gt = 30 – 15 = 15 m/s, ainda para cima.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Sem resistência do ar, a aceleração é a mesma para todos os corpos.
Comentários por alternativa:
- A) Sem resistência do ar, a aceleração é a mesma para todos os corpos.
- B) A massa menor não dá vantagem na queda ideal.
- C) O peso é maior, mas a aceleração continua igual para ambos.
- D) Inércia não anula o peso no vácuo ideal.
- E) Não há velocidade inicial diferente, pois ambos foram soltos.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). O tempo de subida é 4 s; então h = gt2/2 = 10 x 16 / 2 = 80 m?
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade inicial não determina sozinha essa altura assim.
- B) Fórmula e resultado não estão coerentes.
- C) O tempo total não é a altura.
- D) O tempo de subida é 4 s; então h = gt2/2 = 10 x 16 / 2 = 80 m?
- E) Metade do tempo não implica metade da altura.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Pela equação h = gt2/2, 125 = 5t2, então t2 = 25 e t = 5 s.
Comentários por alternativa:
- A) A igualdade usada não corresponde à equação da queda livre.
- B) A velocidade final não resolve diretamente o tempo sem checar a altura.
- C) Pela equação h = gt2/2, 125 = 5t2, então t2 = 25 e t = 5 s.
- D) h = gt não vale para movimento uniformemente variado.
- E) Substituição e resultado não batem com a equação correta.
Comentários por alternativa: