F1 · Aulas 10–12

Movimento vertical no vácuo

Movimentos sob ação da gravidade

MUV com $a=g\approx 10\ \mathrm{m/s^2}$, independente da massa — no vácuo, pena e martelo caem juntos. Na queda livre a partir do repouso, $v=gt$ e $h=\frac{gt^{2}}{2}$. No lançamento vertical, a subida e a descida entre os mesmos pontos levam tempos iguais e módulos de velocidade iguais.

Aprofundar

Quando um corpo se move apenas sob a ação da gravidade, desprezada a resistência do ar, o movimento é um caso particular de MUV com aceleração constante, dirigida verticalmente para baixo e de módulo $g$. O que confunde muitos alunos é o sinal: adotando o eixo positivo para cima, $a=-g$ na subida, na descida e também no ponto mais alto, onde $v=0$ mas a aceleração continua valendo $-g$. Essa é a pegadinha clássica: no vértice da trajetória o corpo para instantaneamente, porém não fica em equilíbrio, pois a gravidade segue agindo. Como o movimento é simétrico, podemos tratar subida e descida separadamente, lembrando que a velocidade de retorno ao ponto de lançamento tem o mesmo módulo da velocidade inicial, com sentido oposto.

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  • Lançamento vertical — altura × tempo

    h = v₀t − gt²/2 (g = 10 m/s²). Altura máxima em t = v₀/g, vale v₀²/2g; o tempo de queda é igual ao de subida.