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Como calcular a altura da queda livre de um corpo dado o tempo de queda e a aceleração da gravidade usando a linguagem CQuantidade de visualizações: 1815 vezes |
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A Queda livre é um movimento unidimensional e uniformemente acelerado. Tal movimento ocorre quando algum corpo é solto do repouso a partir de certa altura. Uma vez que a aceleração da gravidade é constante, se desconsiderarmos a ação de forças dissipativas, o tempo de descida nesse movimento será sempre igual. Na prática, o movimento de queda livre ideal é bastante próximo daquele em que um objeto é solto a uma pequena altura em relação ao chão. No entanto, rigorosamente, esse movimento só acontece quando algum objeto é solto no vácuo. De acordo com as equações do movimento de queda livre, o tempo de queda não depende da massa dos objetos, mas da aceleração da gravidade e da altura em que esse objeto é solto. A queda livre é um movimento vertical que ocorre com aceleração constante, de modo que a velocidade de queda do corpo aumenta a cada segundo em relação ao centro da Terra, de acordo com a aceleração da gravidade local. Quando soltos no vácuo, corpos de massas diferentes chegarão no mesmo tempo ao chão. O fato de uma pena não chegar ao chão no mesmo tempo em que uma bola de boliche, quando soltas na superfície da Terra, está associado ao atrito com o ar, que é quase desprezível para objetos pesados e aerodinâmicos, como a bola de boliche. A altura da queda livre de um objeto, quando temos apenas o tempo (duração da queda), pode ser obtida por meio da seguinte fórmula: \[ \text{H} = \frac{\text{g} \cdot t^2}{2} \] Onde: H ? altura em metros na qual o corpo é abandonado. g ? aceleração da gravidade (m/s2). t ? tempo da queda (em segundos). Em alguns livros de Física esta fórmula é encontrada também na forma: \[ \text{h} = \frac{1}{2} \text{g} \cdot t^2 \] Vamos ver um exemplo? Veja o seguinte enunciado: 1) Sabendo que um corpo leva 2s para chegar ao chão após ter sido abandonado a uma altura H em relação ao solo, calcule a altura em que esse corpo foi abandonado, em metros. Note que o tempo de queda é de 2 segundos. Então, como sabemos que a aceleração da gravidade terrestre é 9.80665, só precisamos jogar na fórmula. Veja o código C completo para o exemplo: ----------------------------------------------------------------------
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int main(int argc, char *argv[]){
// gravidade terrestre em m/s2
float gravidade = 9.80665;
// tempo da queda
float segundos = 2; // em segundos
// vamos calcular a altura da queda
float altura = (gravidade * pow(segundos, 2)) / 2;
// mostramos o resultado
printf("A altura da queda livre é: %f metros",
altura);
printf("\n\n");
system("PAUSE");
return 0;
}
Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado: A altura da queda livre é: 19.613300 metros. |
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