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Gravitação

Apresentação

Ainda que os efeitos da gravidade sejam fáceis de notar, a busca de uma explicação para a força gravitacional tem embaraçado o homem durante séculos.

O filósofo grego Aristóteles empreendeu uma das primeiras tentativas de explicar como e por que os objetos caem em direção à Terra. Entre suas conclusões, estava a idéia de que os objetos pesados caem mais rápido que os leves. Embora alguns tenham se oposto a essa concepção, ela foi comumente aceita até o fim do século XVII, quando as descobertas do cientista italiano Galileu Galilei ganharam aceitação. De acordo com Galileu, todos os objetos caíam com a mesma aceleração, a menos que a resistência do ar ou alguma outra força os freasse.

Nicolau Copérnico em sua obra Sobre a Revolução dos Corpos Celestes, publicada prudentemente no ano de sua morte, rompe com o passado propondo ser o Sol o centro do Universo. Os seis planetas então conhecidos, Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno, nessa ordem, descreveriam órbitas circulares em torno do Sol.

Galileu Galilei foi um ardente defensor das idéias copernicanas. A utilização de instrumentos ópticos de forma sistemática nas observações astronômicas lhe permitiu obter fortes evidências a favor do sistema planetário heliocêntrico de Copérnico.

Entretanto, coube a um jovem astrônomo alemão, contemporâneo de Galileu, Johames Kepler estabelecer de forma definitiva como os planetas se movem em volta do Sol. Discípulo e assistente do astrônomo dinamarquês Tycho Brahe ele herdou os registros das pacientes e precisas observações de seu mestre, que lhe permitiram após muito estudo e trabalho, enunciar as três leis que explicam o movimento planetário.

Sir Isaac Newton um dos principais precursores do Iluminismo, Tornou-se professor de matemática em Cambridge (1669) e entrou para a Royal Society (1672). Sua principal obra foi a publicação Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios matemáticos da filosofia natural - 1687), em três volumes, na qual enunciou a lei da gravitação universal (Vol. 3), generalizando e ampliando as constatações de Kepler, e resumindo suas descobertas, principalmente o cálculo. Reconhecendo que grandes trabalhos já haviam sido publicados disse a sua frase célebre: "consegui enxergar por estar sobre ombros de gigantes."

Teoria Gravitacional

A gravitação universal é uma força fundamental de atração que age entre todos os objetos por causa de suas massas.

A força gravitacional é a mais fraca das interações básicas que ocorrem entre as partículas elementares. Também é difícil observar a força gravitacional entre os corpos da vida diária, embora possam ter massas de milhares de quilogramas. A gravidade, porém, tem importância fundamental ao se considerar as interações que envolvem corpos muito grandes, como os planetas, ou a lua ou as estrelas.

É a gravidade que nos mantém na terra, e que mantém a terra e os outros planetas, no sistema solar. A força gravitacional tem papel importante na evolução das estrelas e no comportamento das galáxias. Num certo sentido, é a gravidade que mantém a unidade do universo.

A teoria do universo geocêntrico ou geocentrismo é o modelo cosmológico mais antigo. Na Antiguidade era raro quem discordasse dessa visão. Entre os filósofos que defendiam esta teoria, o mais conhecido era Aristóteles. Foi o matemático e astrônomo grego Claudius Ptolomeu (78-161 d.C.) quem, na sua obra "Almagesto" deu a forma final a esta teoria, que se baseia na hipótese de que a Terra estaria parada no centro do Universo com os corpos celestes, inclusive o Sol, girando ao seu redor. Essa visão predominou no pensamento humano até o resgate, feito pelo astrônomo e matemático polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), da teoria heliocêntrica, criada pelo astrônomo grego Aristarco de Samos (310-230 a.C.). Em astronomia, heliocentrismo é a teoria que o Sol está estacionário no centro do universo. A palavra vem do grego (ήλιος Helios = sol e κέντρον kentron = centro). Historicamente, o heliocentrismo era oposto ao geocentrismo, que colocava a Terra no centro. Apesar das discussões da possibilidade do heliocentrismo datarem da antiguidade clássica, somente 1.800 anos mais tarde, no século XVI, que o matemático e astrônomo polonês Nicolaus Copernicus apresentou um modelo matemático preditivo completo de um sistema heliocêntrico, que mais tarde foi elaborado e expandido por Johannes Kepler.

As 3 leis de Kepler:

1. 1. "O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos.Esta lei definiu que as órbitas não eram circunferências, como se supunha até então, mas sim elipses.A distância de um dos focos(F1) ate o objeto, mais a distância do objeto até o outro foco(F2), é sempre igual não importando a localização do objeto ao longo da elipse."
   2. "A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais.Esta lei determina que os planetas se movem com velocidades diferentes, dependendo da distância a que estão do Sol.Periélio é o ponto mais próximo do Sol, onde o planeta orbita mais rapidamente.Afélio é o ponto mais afastado do Sol, onde o planeta move-se mais lentamente."
   3. "Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos eixos maiores de suas órbitas.Ou seja, sendo T o período de revolução (ano do planeta) e D o eixo maior da órbita de um planeta.Esta lei indica que existe uma relação entre a distância do planeta e o tempo que ele demora para completar uma revolução em torno do Sol.Portanto, quanto mais distante estiver do Sol mais tempo levará para completar sua volta em torno desta estrela."

As 3 leis de Newton:

1. 1. "Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele."
   2. "A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida"
   3. "A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas"