Precisamos de mais uma coisa – que tal a de Newton? segundo lei? Isso diz que a aceleração depende da força resultante (Flíquido) e a massa (eu) de um objeto. Geralmente é escrito como Flíquido = m × umamas podemos reorganizá-lo assim: uma = Flíquido/m. Combinando isso com a nossa força gravitacional, obtemos algo bastante interessante:
Cortesia de Rhett Allain
Como tanto a gravidade quanto a aceleração dependem da massa da bola, a massa é cancelada. Descobrimos que qualquer objeto na Terra tem uma aceleração descendente de 9,8 metros por segundo por segundo (m/s2). Isso significa que se você deixar cair uma bola de boliche e uma bola de gude ao mesmo tempo, elas atingirão o solo ao mesmo tempo – mesmo que a força gravitacional sobre a bola de boliche seja milhares de vezes maior. Estranho, certo?
De qualquer forma, agora, na presença da gravidade, se você chutasse uma bola em um ângulo para cima, sua velocidade vertical diminuiria, pararia e reverteria, com a velocidade aumentando à medida que ela cai. Em outras palavras, ele começa a acelerar na direção descendente assim que é chutado, mesmo enquanto se transfer para cima.
E o movimento horizontal? Ah, como não há força horizontal após o chute inicial, a bola continua avançando na mesma velocidade, como no espaço. As pessoas tendem a pensar que uma bola cai porque seu movimento para frente fica mais lento, mas na verdade é o oposto. Sem resistência ao ar, ele não desacelera. Só para porque o chão atrapalha.
Então, o que obtemos como trajetória é aquela conhecida parábola invertida, muitas vezes chamada de trajetória balística porque é a trajetória de qualquer projétil sem energia, como uma bala de canhão, uma bala ou uma bola de basquete. Qualquer objeto voador para o qual a gravidade seja a única força (significativa) que atua sobre ele se moverá dessa maneira.
Futebol com ar
Felizmente, a Terra tem ar. Mas isso muda drasticamente o jogo. Agora aí é uma força contínua agindo horizontalmente, que chamamos de resistência do ar, ou arrasto, e que empurra na direção oposta ao movimento da bola.
Pense nas moléculas de ar como um monte de pequenas bolas de pingue-pongue. À medida que uma bola de futebol se transfer no ar, ela colide com zilhões dessas pequenas bolas de ar, e cada colisão exerce uma força que empurra para trás; tudo combinado, isso cria a força complete de resistência do ar. Quanto maior o objeto, mais colisões ele terá que enfrentar.
