Calculadora de queda livre

Equações do movimento ideal

A calculadora considera a direção para baixo como positiva e a aceleração da gravidade constante. Se a velocidade inicial para baixo for v₀, o tempo decorrido t e a gravidade g, a distância percorrida é h = v₀t + ½gt² e a velocidade final para baixo é v = v₀ + gt. Ao informar uma altura positiva em vez do tempo, a calculadora resolve a mesma equação para obter o tempo positivo. Essas relações de aceleração constante são explicadas pela OpenStax. O valor inicial g = 9,80665 m/s² é a aceleração padrão da gravidade segundo o NIST, não uma medição no local onde você está.

Se um objeto for solto do repouso sob gravidade padrão, t = 2 s dá h = ½ × 9,80665 × 2² = 19,6133 m e v = 9,80665 × 2 = 19,6133 m/s. Informar a altura de 19,6133 m e velocidade inicial zero retorna 2 s. Se o objeto já estiver descendo a 3 m/s, os mesmos dois segundos dão 25,6133 m e velocidade final de 22,6133 m/s. A exibição pode arredondar resultados longos, mas o cálculo usa os valores sem arredondamento.

Unidades e limites de entrada

A altura e a velocidade inicial usam as unidades escolhidas: metros e metros por segundo, ou pés e pés por segundo. O tempo é sempre em segundos, e a gravidade sempre é informada em m/s². A conversão usa exatamente 1 ft = 0,3048 m. Digite números sem separadores de milhar; o separador decimal segue o idioma da página. Velocidade inicial em branco significa zero. Após a conversão, a altura deve ser maior que zero e não exceder 1.000.000 m; o tempo deve ser maior que zero e não exceder 600 s; a velocidade inicial deve ficar entre zero e 10.000 m/s; a gravidade deve ficar entre 0,001 e 100 m/s².

O que o resultado não inclui

Objetos reais sofrem resistência do ar, e a gravidade varia conforme o local e a altitude. Esta ferramenta não modela arrasto, velocidade terminal, movimento horizontal, lançamento para cima, quique nem forças após o contato. Uma queda longa sob a gravidade constante informada é um exercício matemático, não uma trajetória real nem uma estimativa de segurança. A explicação da OpenStax também pressupõe a ausência de resistência do ar.

O cálculo acontece no navegador. No fluxo por etapas, os valores informados ficam salvos apenas nesta aba por até 30 minutos para serem lidos na página seguinte. Os registros vencidos são apagados quando a calculadora é aberta novamente; Recomeçar remove o registro atual. O endereço contém um identificador aleatório, nunca a altura, o tempo ou a velocidade. Se o armazenamento na aba estiver bloqueado, você pode digitar os dados novamente na versão de página única, que calcula sem salvar.