Explique, com equações e sem apresentar cálculos experimentais, por que dois corpos de massas diferentes…

Questão

Explique, com equações e sem apresentar cálculos experimentais, por que dois corpos de massas diferentes soltos do mesmo ponto no mesmo instante atingem o solo ao mesmo tempo na ausência de resistência do ar. Considere g = 10 m/s².

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Força peso: F = m·g. Aceleração resultante a = F/m = (m·g)/m = g (independente de m). Para queda livre com v0 = 0 e altura h: h = 1/2·g·t² => t = sqrt(2h/g). Como g e h são iguais para ambos, o tempo t é igual independentemente da massa.

Explicação

A explicação se baseia no fato de que a aceleração da gravidade é constante e não depende da massa do corpo, resultando em uma aceleração igual para ambos os corpos. Assim, ao aplicar a equação do movimento uniformemente acelerado, o tempo de queda é determinado apenas pela altura e pela aceleração da gravidade, que são os mesmos para os dois corpos. Portanto, independentemente das massas, ambos atingem o solo simultaneamente.

Raio-X da questão

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