Isaac Newton e a Lei da Gravidade

A LEI DA GRAVIDADE

Sabemos que o nosso universo é movido por algumas forças muito interessantes e também muito estudadas pelos cientistas desde a antiguidade até hoje. Talvez a mais importante delas seja a lei da gravidade que foi estudada pelo grande físico inglês chamado por Isaac Newton(1642-1727). Segundo seus estudos, trata-se de uma estranha e misteriosa força, capaz de manter os nossos corpos colados ao solo da Terra e também capaz de manter unidas as muitas galáxias que compõe todo o sistema de planetas, estrelas, buracos negros, entre outros corpos celestes do nosso universo.

Sem a gravidade, nossos corpos, assim como todos os outros objetos diversos que são compostos por massas, sairiam voando pelo espaço, e ainda, poderiam não existir as estrelas e os planetas e nada do que podemos observar no espaço, estariam em seus devidos lugares, como podemos vê-los flutuando, cada um em seu endereço espacial, embora sabemos que eles estão em constante movimento, assim como nós estamos aqui na terra.  Esse força gravitacional é invisível  e também muito misteriosa.

Os cientistas acreditam que haja um tipo de partícula que é muito menor do que um átomo, que dá aos objetos com massa o poder da gravidade, porém isso ainda está indefinido ou seja, é apenas  uma hipótese ou uma suposição.

Em sua publicação intitulada por: “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, Newton nos trás uma abordagem sobre esse tema e nos explica muito sobre essa força. Ele descobriu, pela observação do que acontecia à sua volta, que parecia haver uma força invisível, puxando as coisas em direção ao solo do planeta. Esse fenômeno estranho o fez pensar muito, e ele acabou descobrindo que a mesma força que atrai uma pedra que é jogada para cima e cai no chão com uma certa velocidade, atrai também a Lua e a Terra, assim como outros planetas em suas órbitas.

Seguindo essa ideia, ele foi capaz de desenvolver as suas teorias acerca desse tema.  Surgiu então, a Lei da Gravitação Universal, que descreve a atuação da gravidade no mundo macroscópico.

Essa Lei da gravidade, nos fez entender muitas coisas no universo, como são efetuados o movimento dos planetas e porque eles se movimentam em forma de elipse em volta do Sol. Porque a lua é atraída pela terra e não sai nunca de sua órbita, etc.

COMO A TERRA E A LUA SÃO MANTIDAS JUNTAS.

O conhecimento da lei da gravidade, mais tarde, possibilitou estudiosos como: Alberto Santos Dumont  e os irmãos Wright nas invenções dos aviões e ainda, mais tarde outros cientistas a enviarem naves para a Lua e outros planetas como: Marte, entre outros. Sabia que Isaac Newton observou quando viu que a mesma atração que puxava uma maçã caindo de um árvore ao solo, também era a responsável por manter a Terra e a Lua juntas e sem que elas pudessem se chocar.

Sabemos que a Lua não está parada no céu, assim como os outros planetas e estrelas também não estão. Na primeira lei de Newton, o princípio da inércia, nos diz que a tendência de um corpo em movimento é permanecer em movimento retilíneo uniforme, no caso da Lua, a tendência seria ela sair pela tangente.   De acordo com essa lei, a força da atração gravitacional entre os dois(terra e lua), impede que a Lua saia pela tangente, permanecendo em órbita.  É como se a cada momento a Lua tentasse escapar um pouco e a força da gravidade que a terra impõe, ela a atraísse de volta para a trajetória.

Newton não só descobriu como a gravidade funcionava, ele a entendeu tão bem, que foi capaz de descrever também essa força em forma matemática.

LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL

Para  entendermos bem o movimento planetário, Isaac Newton, se fundamentou no modelo heliocêntrico de Nicolau Copérnico, para basear os seus estudos.

Analisando então o movimento dos planetas, Newton apresentou uma explicação, na qual mostrava que esse movimento era baseado em uma atração entre os corpos, ou seja, entre os planetas.

Segundo Isaac Newton:

a) O Sol atrai os planetas;

b) A Terra atrai a Lua;

c) A Terra atrai todos os corpos que estão perto dela.

Discutindo todos esses fatos, Newton resumiu esses conceitos, e os chamou de força gravitacional. Então, existe uma força que atrai todos os corpos, estejam eles no espaço ou na Terra.

Ele descobriu também que essas forças que também são grandezas vetoriais, porque possuem módulo, direção e sentido.

A representação matemática da lei da gravitação universal é dada por:

 

Onde:

F = intensidade da força gravitacional

G = constante de gravitação universal, cujo valor vale: 6,67.10^-11 Nm²/kg²

M e m = massa dos corpos analisados

d = distância entre os corpos

Newton concluiu, então:

“Duas partículas se atraem com forças cuja intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

TERCEIRA LEI DE NEWTON

Newton, analisando as forças que atuam na Terra e em suas proximidades, afirmou em sua Terceira Lei, o equilíbrio que deve existir entre duas massas, sobre a ação e a reação.

Baseados então nessa questão, vemos que a atração entre os corpos deve ser mútua para que haja equilíbrio entre eles, ou seja, a Terra atrai a Lua, mas, em contrapartida, a Lua também atrai a Terra, com mesma intensidade, mesma direção, porém com sentido contrário. O mesmo acontece com os demais corpos já citados.

Em resumo, pode-se definir que a força gravitacional é o resultado diretamente proporcional entre o produto de massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os centros de massa. Tal análise, é claro, deve ser feita para corpos que se atraiam gravitacionalmente.

LENDA OU REALIDADE

Soubemos que diz uma lenda de que um dia Galileu subiu na Torre de Pisa e deixou cair lá de cima algumas bolas com pesos totalmente diferentes e as duas chegaram no chão ao mesmo tempo.

Essa história em si não é real, mas o experimento funciona. Então, se subirmos em um prédio e jogarmos de lá uma bola de ferro e uma laranja do mesmo tamanho, os dois objetos vão chegar ao chão ao mesmo tempo. Isso parece uma loucura, mas é real. A questão é que temos o ar, que acaba influenciando na queda, mas sem ele, isso aconteceria perfeitamente.

Por isso, concluímos que, quando pesamos uma pessoa, não estamos medindo o peso em si, mas sim a força que o corpo de alguém faz em direção ao centro gravitacional do Planeta. Ou seja. Você não pesa X quilos, você tem uma massa Y que aplica uma força X no chão.
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