Um experimento foi montado com o intuito de determinar o tempo de queda livre de corpos com tamanhos e massas distintas. Para isso, utilizou-se uma prateleira a 50,0 cm do chão, onde foram colocadas três frutas, conforme a figura. Em um determinado instante, a prateleira foi removida, liberando todas as frutas simultaneamente.
Considere o tempo de queda da melancia como , do melão como e da maçã como .
Desprezando-se as forças dissipativas, a relação entre os tempos de queda das frutas é
Esta alternativa está correta. Sem forças dissipativas, a única força relevante é o peso e a aceleração de todos os corpos é a gravidade . Partindo do repouso e caindo de uma mesma altura de 50,0 cm, o tempo é , que não depende da massa nem do tamanho. Portanto os três tempos são iguais.
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Esta alternativa está errada. Ela supõe que o corpo de maior massa demora mais para cair. Na queda livre a aceleração não depende da massa, então os tempos não se ordenam pelo tamanho das frutas.
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Esta alternativa está errada. Ela repete a ideia de que o corpo mais pesado cai mais rápido, de modo que a melancia chegaria antes. Sem resistência do ar o tempo depende só da altura e da gravidade, iguais para as três frutas.
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Esta alternativa está errada. Ela trata o melão como um caso especial, com tempo diferente do das outras duas frutas. Nada na queda livre depende da massa, e as três frutas caem da mesma altura com a mesma aceleração.
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Esta alternativa está errada. Ela supõe que o melão cai mais depressa que as outras frutas. Como o tempo de queda não depende da massa nem do tamanho, essa desigualdade não existe e os três tempos coincidem.
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