Queda Livre vs Movimento de Projéteis
Queda livre e movimento de projéteis são dois conceitos muito importantes discutidos na mecânica. Esses dois fenômenos são de extrema importância e desempenham um papel vital em áreas como exploração espacial, sistemas climáticos, aviação, aplicações militares e até esportes. É vital ter uma compreensão clara desses conceitos para se destacar em tais campos. Neste artigo, vamos discutir o que são queda livre e movimento de projéteis, suas aplicações, semelhanças entre esses dois, definições de queda livre e movimento de projéteis e, finalmente, a diferença entre queda livre e movimento de projéteis.
O que é queda livre?
A queda livre é descrita, como um movimento de um objeto onde a força gravitacional é a única força que atua sobre o objeto. O movimento do objeto é um movimento inercial. Para entender o conceito de queda livre corretamente, é preciso primeiro entender o campo gravitacional e o potencial gravitacional. A gravidade é a força que ocorre devido a qualquer massa. A massa é a condição necessária e suficiente para a gravidade. Existe um campo gravitacional definido em torno de qualquer massa. Pegue as massas m1 e m2 colocadas a uma distância r uma da outra. A força gravitacional entre essas duas massas é G.m1m2 / r2 onde G é o universal constante gravitacional. O potencial gravitacional em um ponto é definido como a quantidade de trabalho realizado sobre uma unidade de massa ao trazê-la do infinito até o ponto dado. Como o potencial gravitacional no infinito é zero e a quantidade de trabalho a ser realizada é negativa, o potencial gravitacional é sempre negativo. A energia potencial gravitacional de um objeto é definida como o trabalho realizado sobre o objeto quando o objeto é levado do infinito até o referido ponto. Quando um objeto está em queda livre, a energia potencial gravitacional do objeto é convertida em energia cinética. Isso faz com que a velocidade do objeto seja aumentada, criando aceleração. Essa aceleração é conhecida como aceleração gravitacional. Objetos que orbitam em torno de corpos planetários estão em um estado de queda livre constante. Os propulsores desses satélites são usados para aumentar a energia potencial do satélite para que ele não colida com o planeta.
O que é movimento de projétil?
O movimento de um objeto, que é projetado ou arremessado, é conhecido como movimento de projétil. O movimento do projétil pode ocorrer em qualquer situação. Sob um campo gravitacional quando a resistência do ar não está presente, o movimento do projétil pode ser considerado como uma queda livre. Os projéteis desempenham um papel muito importante em campos como tecnologia militar, exploração espacial e até esportes. A velocidade inicial dada ao objeto pelo arremesso é armazenada no sistema como energia cinética. A altura máxima do projétil depende do ângulo em que o objeto foi lançado, da velocidade inicial e da resistência do ar. Na maioria das vezes a resistência do ar é negligenciada para facilitar o cálculo.
Qual é a diferença entre queda livre e movimento de projétil?
• A queda livre só pode ocorrer sob gravidade, mas o movimento do projétil pode ocorrer sob qualquer campo de força.
• A queda livre é um caso especial de movimento de projétil onde a velocidade inicial é zero.
• A queda livre não pode ocorrer em situações onde a resistência do ar está presente; o objeto chegará a uma velocidade terminal, mas o movimento do projétil pode ocorrer em tais situações.
