Gravidade: o que é e como ela atua?

Por , em 5.06.2013

O que é gravidade?

A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, juntamente com as forças eletromagnética, forte e fraca.

[box]As forças eletromagnéticas descrevem os fenômenos elétricos e magnéticos, as forças fracas são aquelas que explicam os processos de decaimento radiativo, tais como o decaimento nuclear e de várias partículas “estranhas”, e as forças fortes são aquelas responsáveis pelos fenômenos que ocorrem a curta distância no interior do núcleo atômico.[/box]

A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro. Por causa dela, maçãs caem em direção ao solo, e os planetas do nosso sistema orbitam o sol. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte sua atração gravitacional.

A gravidade é o que nos faz ter peso. Quando nos pesamos, a balança indica o quanto a gravidade está agindo em nosso corpo. A fórmula para determinar o peso de qualquer objeto ou pessoa é: peso é igual a massa vezes a gravidade. Na Terra, a gravidade é uma constante de 9,8 metros por segundo ao quadrado, ou 9,8 m/s².

Historicamente, filósofos como Aristóteles pensavam que objetos mais pesados aceleravam em direção ao chão mais rápido. Experimentos posteriores, no entanto, mostraram que este não era o caso. A razão pela qual uma pluma cai mais lentamente do que uma bola de boliche é por causa da resistência do ar, que atua na direção oposta à da aceleração devido à gravidade.

Newton, pai da gravidade

Sir Isaac Newton foi o físico que desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal, na década de 1680. Ele descobriu que a gravidade atua sobre toda a matéria e é uma função de massa e distância.

Todo objeto atrai todos os outros objetos com uma força que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A equação é geralmente expressa como:

“Fg = G (m1 ∙ m2) / r2” sendo que

  • Fg é a força gravitacional;
  • m1 e m2 são as massas dos dois objetos;
  • r é a distância entre os dois objetos;
  • G é a constante gravitacional universal.
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A equação de Newton funciona muito bem para prever de que maneira objetos como os planetas do sistema solar se comportam.

Einstein, generalizador da gravidade

Newton publicou seu trabalho sobre a gravitação em 1687. Suas ideias reinaram como a melhor explicação até que Albert Einstein veio com a sua Teoria Geral da Relatividade, em 1915.

Na teoria de Einstein, a gravidade não é uma força, mas sim a consequência do fato de que deforma o espaço-tempo da matéria. Uma previsão da relatividade geral é que a luz se desvia em torno de objetos maciços.

Com sua brilhante ideia de que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados, Einstein acabou redefinindo a teoria de Newton, ligando massa e gravidade ao espaço-tempo.

Segundo a Teoria Geral da Relatividade, em alguns tipos de brinquedo comuns em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na cadeira pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”. A gravidade real também funciona assim – o sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita, como se ela estivesse “grudada na cadeira” (a mesma ideia explica porque estamos “presamos” ao chão do planeta e não “caímos” para o espaço profundo – por causa da curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor).

Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.

Curiosidades

  • A gravidade na lua é cerca de 16% do que na Terra, Marte tem cerca de 38% da atração da Terra, enquanto o maior planeta do sistema solar, Júpiter, tem 2,5 vezes a gravidade da Terra.
  • Embora ninguém tenha “descoberto” a gravidade, reza a lenda que o famoso astrônomo Galileu Galilei fez alguns dos primeiros experimentos com gravidade, derrubando bolas da Torre de Pisa para ver quão rápido elas caíam.
  • Isaac Newton tinha apenas 23 anos e estava voltando da universidade quando percebeu uma maçã caindo em seu jardim e começou a desvendar os mistérios da gravidade (no entanto, é provavelmente um mito que a maçã tenha caído na sua cabeça – é mais possível que o acontecimento tenha apenas despertado a ideia no físico).
  • Uma das primeiras medidas da Teoria da Relatividade de Einstein foi o desvio da luz das estrelas perto do sol durante um eclipse solar em 29 de maio de 1919.
  • Buracos negros são estrelas maciças colapsadas com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
  • A Teoria Geral da Relatividade de Einstein é incompatível com a mecânica quântica, o conjunto de leis bizarras que governa o comportamento das partículas minúsculas, como fótons e elétrons, que compõem o universo.[LiveScience, UFRGS, Abril]

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22 comentários

  • Dante Bravus:

    tanto blá,blá, blá, mas na realidade ficamos na mesma!O que é a gravidade afinal?O que acontece entre átomos pra que eles se puxem gerando a mesma?O texto acima só explicou os fenômenos e processos envolvidos na gravidade, mas como ela é gerada, bem…isso ainda ngm explica! :/
    A gravidade artificial em que rotacionamos algum objeto (uma nave por exemplo) faz sentido, afinal ao girarmos o objeto, aplicamos uma determinada força a uma direção, então os átomos são empurrados naquela direção gerando o que chamamos gravidade, até ai tudo bem!
    Mas a pergunta q ngm responde é: “Como os átomos em seu estado de repouso se atraem mutuamente gerando a gravidade?”.
    Descobrindo esse processo, poderemos entendê-lo e, até mesmo, poderemos anulá-lo gerando, assim, a anti-gravidade!

    • Rodrigo Alcoforado:

      … o que é misterioso é o comportamento imprevisível do mundo quântico, mas isso logo será descoberto.

  • rafamar:

    Meu cérebro embaralhou só de ler a matéria !rs

    • Jeferson Raapack:

      Resumindo: um corpo celeste “cria” um vazio de espaço em torno de si e cai para o centro.
      E os planetas girando em torno do sol?
      Ao sol girar cria um deformação no espaço em torno de si parecido com uma engrenagem; com isto mantem os gemais planetas girando em torno dele e de si mesmos.
      E as orbitas dos planetas?
      Força centrípeta, ou seja, o espaço do sol puxa os planetas e a força centrípeta mantem a essa força nula, e com isto, os planetas permanecem a posição conhecida…

      O giro do sol é devido a sua própria fusão.

      (bem resumido e de linguagem “populacho”)

  • Leandro Balbino:

    so falaram o oque ela faz oque ela afeta a materia mais oque ela ´e de fato do que ‘e composta de forma nitidade que de pra saber nunca ninguem fala nada so ficam nessa ladainha de sempre falando do newton da maça blablabla mais em termos reais do que ela ‘e composta formada ninguem sabe

    • darkstrikerd:

      “We’re not afraid to admit what we don’t know. There’s no shame in that. The only shame is to pretend that we have all the answers.”
      “Nós não temos medo de admitir que não sabemos, não há vergonha nisso. A única vergonha é fingir que temos todas as respostas.”

      -Neil deGrasse Tyson

  • Dutch Ruyter:

    Galera tem um site muito bom que eu também acesso:
    http://www.eternosaprendizes.com/

    Só sobre espaço.
    Fuderoso e em portugues!

  • Jose Antonio Junior:

    nao entendo como classificam a gravidade como uma ‘força’. ela naum eh, como achava einstein, apenas uma consequencia da curvatura do espaço-tempo?

  • Yuri Caetano:

    Se o corpo humano já sofre um grande dano com uma queda de 2 metros aqui na Terra,coitado de alguém que levar uma queda de 2 metros em Jupiter

  • Arthur Bruno:

    Exatamente, esse livro é muito bom.. a forma de gravidade artificial mais próxima da realidade que temos, até agora, é essa… Mas a levitação quantica é uma possibilidade real caso a ciência avance o suficiente..
    uma “nave” com gravidade artificial seria imprescindível em uma possível futura viajem interestelar..

  • digiomni:

    Se quanto mais gravidade mais o tempo fica lento quer dizer que se eu engordar 200 kilos vou poder desviar de balas estilo matrix???

    Tipo não seria quanto maior a gravidade maior o tempo necessário para que a mesma quantidade de tempo seja percebida. Exemplo: 1 dia na terra tem 24 horas e em Júpiter 50 horas só que em Júpiter 1 dia tem 9,8 horas o que é o extremo oposto da teoria pois era pra ele ser mais lento que a terra não ?? Isso me deu dor de cabeça hahaha

  • Kermit Figueiredo:

    Alguém pode me dizer se estou certo?
    Segundo o texto, tópico: Einstein, generalizador da gravidade, paragrafo 4, se a Terra não girasse ou movesse (não sei), não seríamos atraídos pela sua força gravitacional e talvez nunca planetas seriam formados.

  • Luised Uardo:

    Parabéns, Natasha. Sou estudante de Física e perfeccionista com relação a textos sobre a área e até mesmo à gramática envolvida (mas não sei se há corretor ortográfico no site)… E mesmo ligando meu senso preconceituosos pelo fato de você gostar de futebol, seu texto está bem escrito e “rigoroso”. Congratulations!

    • Gargwlas:

      ok sheldon cooper ¬¬

  • epinha:

    Tem um erro, a gravidade em Júpiter é muito mais do 2,5 vezes a da Terra

    • Arthur Bruno:

      Cara é isso ai mesmo.. é só dividir a gravidade de Júpiter pela da Terra: 24,79/9,8 = 2,5295…

    • Paulo Roberto:

      Epinha, será que vc está confundindo com algum outro dado?
      Devido ao seu comentário, pesquisei, e de fato os valores ficam em torno de 2,3 e 2,4.

    • Alessandro Silveira:

      O Artigo esta correto, Júpiter tem uma aceleração gravitacional de 23.1731 m/s², ou seja, 2.363 vezes maior que a da Terra. No ponto onde a Pressão Atmosférica é de 1 atm, pois, como é um Gigante Gasoso não tem uma superfície sólida observável.

    • Joe Doe:

      Definir o valor da gravidade local em um planeta que não tem superfície é um pouquinho vago. Mas de fato, nas camadas mais exteriores de nuvens em Júpiter o valor da gravidade local vale essencialmente 2.5x o valor da gravidade na superfície da Terra sim.

      Basta jogar na fórmula:

      gravidade local = G * Massa de Júpiter/ (Raio de Júpiter^2)

      *teste, procure no google os valores e substitua na fórmula (prestando atenção para usar sempre metros e não km)

      Júpiter tem uma massa muito maior que a da Terra, mas tem um raio bem maior também. Daí uma coisa contrabalança a outra fazendo a relação entre as duas gravidades locais ficarem próximas.

  • Daniel Caparros:

    o que eu gostaria de sabe é se um dia poderemos gerar gravidade artificial

    • Cesar Grossmann:

      Depende o tipo de “gravidade artificial”. Se você leu o livro “Encontro com Rama”, do Arthur Clarke, deve lembrar que Rama é uma enorme nave espacial girante, e ela gera a gravidade por rotação.

      Talvez seja possível gerar gravidade artificial usando campos magnéticos fortes, mas isto ainda é uma hipótese não confirmada.

    • Guilherme Euripedes:

      Isso tá me cheirando a fã de Dragon Ball…

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