Como os planetas conseguem manter suas órbitas?

Publicado em 30.05.2012

Você já se perguntou como é que a Terra se mantém em uma órbita estável em torno do sol?

Quer dizer, a atração gravitacional fica mais forte quando nos aproximamos do sol, e se o sol puxa a Terra, ela deveria ser atraída com uma força cada vez maior, até cair no sol. Mas a gente está aqui, então deve ter alguma coisa mais nesse “rolo”, já que a Terra não está caindo no sol.

A razão é que quando a Terra fica um pouco mais próxima do sol, a atração é maior, mas isto também faz com que a velocidade com que a Terra está fique maior, e ela acaba “escapando” para um ponto mais distante, onde a atração também é menor, e então recomeça tudo novamente.

A parte incrível é que a força de atração e a velocidade estão em perfeito equilíbrio, o que faz com que a Terra permaneça em sua órbita, da mesma forma que uma pedrinha fica estável dentro de uma bacia. Este equilíbrio é muito especial: ele depende do potencial gravitacional efetivo, e do número de dimensões do universo. De fato, ele só é possível em um universo 3D.

Isto mesmo, órbitas estáveis só existem em universos tridimensionais. De fato, se houvessem mais dimensões, a força da gravidade iria crescer muito, mais do que o crescimento da velocidade, e não seria possível escapar da mesma, e a Terra cairia no sol. Se houvessem menos dimensões, então a força da gravidade não seria suficiente para manter um corpo em órbita, que se perderia então no espaço.[NewScientist]

Autor: Cesar Grossmann

Sou formado em Engenharia Elétrica, mas trabalho no setor público, gosto de xadrez e fotografia.

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14 Comentários

  1. Este vídeo tem dois erros grosseiros: Sim, orbitas são estáveis em duas, três, quatro, quantas dimensões quiser, não importa se a aceleração gravitacional diminui com o raio, com o raio ao quadrado, ao cubo ou qualquer potência, é uma questão de conservação de energia, o próprio vídeo mostra isso no final. E aquela curva de potencial gravitacional efetivo não tem nada a ver, nem aquela noção de equilibrio, acho que ele confundiu com a curva de distribuição de velocidades dos corpos da nossa galáxia, mas isto é outro assunto

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  2. Então graças a este equilibrio perfeito entre força gravitacional e velocidade, há esta regularidade na órbita. Mas esta explicação vale para os outros planetas do nosso sistema também?

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    • Vale pra tudo, é conservação da energia

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  3. Lógico que sim, tal como localmente nos campos gravíticos em equilibrio os corpos celestes gravitam o centro de massa dos campos ( luas/planetas, planetas/estrelas, estrelas/centros de massa das galáxias, galáxias/grupo de galáxias, grupos/enxames, enxames/universo, todas as massas universais pertencem ao Universo, esse grande campo gravítico universal e todas elas dentro dos grupos hierarquicos a que pertencem gravitam o universo.
    A isotropia anunciada depende da nossa visão geocentrica.

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  4. Pensava que isso dependia do campo gravitacional de cada astro… O Sol com toda sua massa tem um campo gravitacional muito maior que o da Terra, mas a Terra também exerce função gravitacional (bem menor, claro) sobre o Sol, e por isso haveria, em um determinado ponto na distância entre os dois, um equilibrio.

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  5. JHR
    Me desculpe a interferência, mas as galáxias giram em torno do centro do universo. Este assunto ficou até agora não resolvido porque a ciência não era a favor da rotação do universo. Admitia=se que o universo não tinha um centro. Mas em agosto ultimo, foi provado que “O universo gira como um carrocel desde o big bang”. Com isto o universo passou a ter um centro, que era negado até então. As coisas mudam todos os dias e acreditar na teoria padrão já esta ficando duvidosa. Veja o blog: “Olhando o Universo”. Nele você encontra uma serie de contradições a teoria padrão.

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  6. Cesar, uma dúvida:
    Tudo no universo gira em torno de alguma coisa…e as galaxias, giram em torno de que e por que?

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    • JHR, não é uma verdade absoluta que tudo gira em torno de alguma coisa.

      É verdade que satélites orbitam planetas, planetas orbitam estrelas, e estrelas orbitam o centro da galáxia, mas a partir daí as coisas complicam um pouco.

      As galáxias se reúnem em grupos locais, e estes grupos locais orbitam o baricentro do grupo local. Parece que há ainda tribos de grupos locais que também tem uma movimentação em torno do baricentro da tribo, mas fora isto parece que não há um movimento circular no Universo (se houvesse, então dois dos pressupostos da cosmologia cairiam por terra, o da isotropia e da homogeneidade, mas principalmente o da isotropia).

      Sobre o grupo local, sabemos que ele está em movimento em uma direção, o chamado “Grande Atrator de Virgem”. Pesquisa na Internet por “Grande Atrator” que você vai encontrar matérias interessantes, como este artigo da Superinteressante de 1988:
      http://super.abril.com.br/universo/misterio-grande-atrator-438728.shtml

  7. Mister Grossmann tenho notado umas reportagens, bem didáticas e interessantes sobre explicações de fenômenos espaciais, de tua autoria, e isso é muito legal.
    Meus parabéns.

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    • Verdade, as matérias sobre astronomia são as que eu mais gosto, e estas em questão estão muito bem explicativas. Eu já aprendi muito com estas matérias. Um ótimo trabalho!

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