Ciência

Calculadora de Queda Livre — Distância e Altura por Tempo

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A calculadora de queda livre determina a altura (ou distância percorrida) por um objeto que cai sob ação exclusiva da gravidade, sem resistência do ar. A fórmula fundamental é h = ½ × g × t², onde h é a altura em metros, g é a aceleração gravitacional (9,81 m/s² na superfície terrestre) e t é o tempo de queda em segundos. Usada em física básica, engenharia de segurança, análise de acidentes e projetos de construção, ela permite estimar, por exemplo, de que altura um objeto caiu conhecendo apenas o tempo até o impacto — ou quanto tempo levaria para atingir o solo a partir de uma determinada altura.

Última revisão: 3 de junho de 2026 Verificado por Fonte: Wikipedia PT – Queda livre: fundamentos, fórmulas e história, Wikipedia PT – Aceleração gravitacional: valores por planeta e latitude, INMETRO – Sistema Internacional de Unidades (SI): definições de metro e segundo, NIST – Standard Acceleration of Gravity (g = 9.80665 m/s²) 100% privado

Em queda livre, a distância percorrida é **h = ½ × g × t²** metros. Na Terra (g = 9,81 m/s²): 1 s → 4,9 m, 2 s → 19,6 m, 3 s → 44,1 m (~10 andares), 4 s → 78,5 m (~20 andares), 5 s → 122,6 m. A velocidade de impacto é v = g × t.

Quando usar esta calculadora

  • Calcular de que altura um objeto caiu em um acidente de obra, conhecido o tempo de queda medido em vídeo ou relato
  • Estimar o tempo de queda de uma pedra em uma cachoeira ou abismo para determinar sua profundidade aproximada
  • Resolver exercícios de cinemática do Ensino Médio e ENEM envolvendo queda livre, lançamento vertical e MRU
  • Verificar a altura segura de soltar equipamentos em demolições controladas, estimando o tempo de impacto
  • Analisar cenas de esportes radicais (base jump, salto de penhasco) para estimar a altura de lançamento a partir do tempo de voo filmado

Exemplo Resolvido: Queda de 3 Segundos

  1. t = 3 s, g = 9,81 m/s²
  2. h = ½ × 9,81 × 3² = ½ × 9,81 × 9 = 44,145 m
  3. Velocidade de impacto: v = 9,81 × 3 = 29,43 m/s ≈ 105,9 km/h
  4. Equivalente à altura de um edifício de aproximadamente 10 andares
Resultado: 44,1 m em 3 segundos de queda livre

Como funciona

3 min de leitura

Como Calcular a Distância de Queda Livre

A queda livre é um Movimento Uniformemente Variado (MUV) com aceleração constante igual à gravidade local. Partindo do repouso (velocidade inicial = 0), as equações fundamentais são:

Distância / Altura:    h = ½ × g × t²

Velocidade final:      v = g × t

Tempo de queda:        t = √(2h / g)

Velocidade final (por altura):  v = √(2 × g × h)

> Onde:
> - h = altura ou distância percorrida (metros, m)
> - g = aceleração gravitacional local (m/s²) — padrão internacional: 9,80665 m/s², arredondado para 9,81 m/s² ou 10 m/s² em cálculos didáticos
> - t = tempo de queda (segundos, s)
> - v = velocidade no instante do impacto (m/s)

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Tabela de Queda Livre — Distâncias de Referência

Valores calculados com g = 9,81 m/s², partindo do repouso:

Tempo (s)Altura (m)Vel. impacto (m/s)Vel. impacto (km/h)Referência prática
0,51,234,917,7Altura de uma mesa
1,04,919,8135,3~1º andar
1,511,0414,753,0~3 andares
2,019,6219,670,6~5–6 andares
2,530,6624,588,3~8 andares
3,044,1529,4105,9~10 andares
4,078,4839,2141,2~20 andares
5,0122,649,1176,6~30 andares
7,0240,368,7247,2~60 andares
10,0490,598,1353,2~120 andares

> Um andar padrão brasileiro tem pé-direito de ~2,80 a 3,00 m. A tabela usa ~4,5 m por andar (incluindo laje).

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Queda Livre em Outros Planetas

Planeta/Corpog (m/s²)Queda em 3 sQueda em 5 s
Terra9,8144,1 m122,6 m
Lua1,627,3 m20,3 m
Marte3,7216,7 m46,5 m
Júpiter24,79111,6 m309,9 m
Sol274,01.233 m3.425 m

Basta substituir o valor de g no campo da calculadora para simular qualquer planeta.

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Casos Típicos

Caso 1 — Queda de 3 segundos (exemplo base)


t = 3 s | g = 9,81 m/s²
h = ½ × 9,81 × 3² = ½ × 9,81 × 9 = 44,145 m ≈ 44,1 m
v = 9,81 × 3 = 29,43 m/s ≈ 105,9 km/h

Equivale a aproximadamente 10 andares de um edifício. Velocidade letal para seres humanos sem proteção.

Caso 2 — Determinando a profundidade de um poço


Você solta uma pedra e ouve o impacto após 2,5 s (desprezando o tempo do som):
h = ½ × 9,81 × 2,5² = ½ × 9,81 × 6,25 = 30,66 m

O poço tem aproximadamente 30,7 m de profundidade.

Caso 3 — Gravidade na Lua (Apollo 15)


Na superfície da Lua, g = 1,62 m/s². O mesmo objeto em queda de 3 s percorre:
h = ½ × 1,62 × 9 = 7,29 m

Apenas 7,3 m — contra 44,1 m na Terra. Isso explica os saltos extraordinários dos astronautas da Apollo.

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Erros Comuns

1. Esquecer o quadrado do tempo. A fórmula é h = ½ × g × , não h = ½ × g × t. Em t = 3 s, o erro gera 14,7 m em vez de 44,1 m — diferença de 3×.

2. Usar g = 10 m/s² em engenharia. Gera erro de ~1,9% em relação ao padrão ISO (9,80665 m/s²). Em laudos periciais e projetos de segurança, use sempre 9,81 m/s².

3. Ignorar a resistência do ar. A queda livre "pura" só existe no vácuo. Um ser humano em queda atinge velocidade terminal de ~195 km/h (posição horizontal) bem antes de 450 m.

4. Inverter a fórmula incorretamente. Para encontrar o tempo a partir da altura: t = √(2h/g) — não t = 2h/g. Erro frequente em provas do ENEM e vestibulares.

5. Confundir com lançamento vertical. Se o objeto parte com velocidade inicial v₀ ≠ 0, a equação correta é h = v₀·t + ½·g·t² (para baixo) ou y = v₀·t − ½·g·t² (para cima).

Perguntas frequentes

Qual é o valor correto de g para usar na queda livre no Brasil?

O valor padrão internacional definido pela CGPM é g = 9,80665 m/s². Para o ENEM e vestibulares, usa-se 9,8 ou 10 m/s². Em projetos de engenharia e laudos periciais brasileiros, recomenda-se 9,81 m/s². Na prática, g varia de ~9,780 m/s² no Amapá (próximo ao Equador) a ~9,800 m/s² no Rio Grande do Sul, devido à rotação e ao achatamento terrestre.

Como encontrar a profundidade de um poço ou abismo usando queda livre?

Solte um objeto do repouso e meça o tempo t até ouvir o impacto. Use h = ½ × g × t². Exemplo: tempo = 4 s → h = ½ × 9,81 × 16 = 78,5 m. Para poços profundos, subtraia o tempo que o som leva para subir (≈ 0,29 s por 100 m no ar a 20 °C) para maior precisão.

Qual é a velocidade máxima (terminal) que um ser humano atinge em queda livre?

Em queda livre real (com ar), um ser humano em posição de barriga para baixo atinge velocidade terminal de aproximadamente 195 km/h (≈ 54 m/s) — quando a força de arrasto se iguala à gravidade. Em posição vertical (de cabeça), pode chegar a ~280 km/h. No vácuo, não há limite: v = g × t cresce indefinidamente.

A fórmula h = ½gt² funciona para lançamentos com velocidade inicial?

Não diretamente. Se o objeto é lançado para baixo com velocidade inicial v₀, a equação correta é h = v₀·t + ½·g·t². Se for lançado para cima, y = v₀·t − ½·g·t² (com sinal de g invertido). A fórmula simples h = ½gt² só é válida quando a velocidade inicial é zero.

Como a queda livre difere na Lua, em Marte e em outros planetas?

Cada corpo celeste tem sua própria gravidade superficial: Lua: 1,62 m/s² (16,5% da Terra), Marte: 3,72 m/s² (38%), Júpiter: 24,8 m/s² (253%). Em 3 s, na Lua um objeto cai 7,3 m; em Marte, 16,7 m; em Júpiter, 111,6 m. Basta substituir o valor de g na calculadora para simular qualquer planeta.

Por que no ENEM e vestibulares frequentemente usam g = 10 m/s²?

Usar g = 10 m/s² simplifica os cálculos aritméticos sem calculadora, reduzindo erros operacionais e focando no raciocínio físico. O erro introduzido é de apenas ~2% em relação ao valor real (9,81 m/s²). Sempre respeite o valor de g indicado no enunciado da prova.

É possível medir a aceleração gravitacional local com um experimento de queda livre?

Sim. Solte um objeto de uma altura h conhecida e meça o tempo de queda t com precisão. Então: g = 2h / t². Exemplo: objeto cai 1,96 m em 0,632 s → g = 2 × 1,96 / 0,632² ≈ 9,82 m/s². Para maior precisão, repita várias vezes e calcule a média. Método usado em laboratórios de física do Ensino Médio e universidades.

O que é a Lei de Galileu e como ela se relaciona com a queda livre?

Galileu Galilei (séc. XVII) demonstrou que, ignorando a resistência do ar, todos os objetos caem com a mesma aceleração, independentemente de sua massa. A confirmação clássica foi feita na Lua pela missão Apollo 15 (1971): David Scott soltou simultaneamente um martelo e uma pena — ambos tocaram o solo ao mesmo tempo. A lei decorre da Segunda Lei de Newton: F = m·g, onde m cancela na equação de aceleração.

Como converter o resultado de metros para pés (ft) na queda livre?

Multiplique o resultado em metros por 3,281 para obter pés. Ou use g = 9,81 m/s² normalmente e converta ao final: h_ft = h_m × 3,281. Exemplo: 44,1 m × 3,281 = 144,7 ft. Alternativamente, use g = 32,174 ft/s² na calculadora e o resultado já sairá em pés.

Fontes e referências