força gravitacional

Páginas: 6 (1299 palavras) Publicado: 5 de junho de 2014
A Força Gravitacional
Ao observarmos o movimento dos corpos celestes vemos que eles não são objetos errantes que seguem trajetórias quaisquer no espaço. Todos eles, sem excessão, percorrem órbitas bem determinadas obedecendo a leis gerais que são válidas em todo o Universo. Isto é importante por nos indicar que os corpos celestes estão sob a ação de forças que os mantém em suas órbitas. Melhorainda, sabemos que os objetos na Terra interagem e conhecemos as leis que regem essas interações.

Observamos que ao usarmos a primeira lei de Newton e aplicarmos uma força sobre um corpo qualquer, uma pedra por exemplo, atirando-a para cima ela retorna à Terra. Por que isso acontece? Se a única força atuante sobre a pedra fosse o atrito com o ar que forma a nossa atmosfera, a pedra diminuiria asua velocidade até parar e permaneceria flutuando no ar. No entanto, isso não ocorre. A pedra volta para a superfície da Terra. Uma situação tão simples quanto essa nos mostra que a Terra está exercendo algum tipo de força que atrai a pedra de volta para ela. O mesmo tipo de interação deve ocorrer entre todos os corpos celestes e a ela damos o nome de interação gravitacional.





Adescoberta da lei que nos mostra de que maneira os corpos celestes interagem foi feita por Isaac Newton. Aplicando uma ferramenta matemática que ele havia recentemente desenvolvido, chamada fluctions e que hoje é conhecida como "cálculo diferencial", à órbita da Lua em torno da Terra, Newton foi capaz de determinar que a força da gravidade deve depender do inverso do quadrado da distância entre a Terra ea Lua.

Ao mesmo tempo, hoje sabemos que, segundo a Terceira Lei de Newton, uma vez que a gravidade é uma força exercida por um corpo sobre outro ela deve atuar de modo recíproco entre as duas massas envolvidas.


A Teoria da Gravitação de Isaac Newton

Newton deduziu então que:

"A força de atração gravitacional entre dois corpos de massas M e m é diretamente proporcional ao produtode suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa".


Para transformar a proporcionalidade em igualdade Newton introduziu uma "constante de proporcionalidade" na sua equação. Esta constante de proporcionalidade é a constante de gravitação de Newton, representada pela letra G e que tem o valor

G = 6,67 x 10-8 dinas centímetro2/grama2


Na equação acima "dina"é uma unidade de medida de forças. Ela corresponde a gramas.centímetro/segundo2. Uma outra unidade de força também comumente usada é o "newton" que equivale a quilograma.metro/segundo2.
Pela lei da gravitação universal a força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua é dada por





onde G é a constante gravitacional, M é a massa da Terra, m é a massa da Lua, e d é a distância entrea Terra e a Lua.

Observações:
a gravidade é a mais fraca entre todas as forças fundamentais.

a gravidade é uma força de longo alcance. Veja, na equação acima, que não há qualquer limite para o valor de d, que é a distância entre os corpos.

a gravidade é uma força somente atrativa. Não existe repulsão gravitacional.

a história de que Newton teria notado a existência da lei dagravitação a partir da queda de uma maçã é, quase certamente, apócrifa.

É por causa dessas características que a gravidade domina várias áreas de estudo na astronomia. É a ação da força gravitacional que determina as órbitas dos planetas, estrelas e galáxias, assim como os ciclos de vida das estrelas e a evolução do próprio Universo, como veremos mais tarde.


A Constante Gravitacional da equação deNewton

A gravidade é uma força tão fraca que a constante G que aparece na equação da gravitação de Newton não podia ser medida na época em que a equação foi proposta.

O primeiro a estimar o valor de G foi o astrônomo Nevil Maskelyne. Para fazer isto ele procurou usar duas massas bastante diferentes de tal modo que a a força gravitacional entre elas pudesse ser medida. Nada melhor do que...
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