Informar erroVocê já parou para pensar no porquê de tudo que deixamos cair ter um destino certo: o chão? Parece lógico, mas isso só acontece graças à existência de uma força física denominada gravidade. Caso contrário, tudo e todos estariam soltos no espaço, sendo impossível de viver.
O que é a força da gravidade?
A gravidade (ou gravitação) é o fenômeno natural pelo qual todos os corpos físicos se atraem. A atração gravitacional da Terra confere peso aos objetos e faz com que estes caiam no chão quando são soltos.
A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, junto com a força forte, o eletromagnetismo e a força fraca.
A força da gravidade é responsável por manter a Terra, os demais planetas e satélites em suas respectivas órbitas (caso contrário, tudo se chocaria), pela formação das marés, por aquecer o interior de estrelas e planetas em formação, dentre outros fenômenos no planeta Terra e em todo o Universo.
A descoberta da gravidade
A força da gravidade foi descoberta por volta de 1660, pelo cientista inglês Isaac Newton. Como Newton descobriu esta força invisível?
Não se sabe se a história é verídica, mas contam que, em um certo dia, ao repousar sob uma macieira e ser acertado por uma maçã, o cientista resolveu estudar o motivo pelo qual os corpos são atraídos para a superfície do planeta.
Segundo Isaac Newton, a Terra exerce uma força constante sobre os corpos livres (Foto: depositphotos)
A lei da gravidade definida por Newton afirma que a Terra exerce uma força constante sobre os corpos livres e que essa força é diretamente proporcional à massa.
A gravidade existe de diferentes formas em todos os planetas do sistema solar. Há locais em que a força é menor que na Terra, como na Lua.
Teoria geral da relatividade de Einstein
Na Física moderna, a descrição mais exata da gravidade é dada pela teoria geral da relatividade de Einstein. Esta teoria postula que a gravidade é uma consequência da curvatura espaço-tempo que regula o movimento de objetos inertes (sem movimentos).
Lei da gravitação universal
A Lei da gravitação universal do cientista inglês Isaac Newton postula que a força da gravidade é proporcional às massas dos corpos em interação e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre si. A força de atração entre dois objetos é chamado de peso.
Segundo a terceira Lei de Newton, quaisquer dois objetos exercem uma atração gravitacional um sobre o outro de igual valor e sentido oposto.
Até o século XVII, pouco era conhecido a respeito da gravidade e acreditava-se que leis diferentes governavam o céu e a Terra, sendo assim, a força que mantinha a Lua “pendurada” no céu não tinha nada a ver com a força que nos mantêm na superfície da Terra.
Newton foi o primeiro a pensar na hipótese das duas forças terem a mesma natureza.
Veja também: Galáxias: o que são e quantas existem?
Peso
Como vimos anteriormente, a gravidade está relacionada com o peso. Mas, o que é peso? Podemos utilizar a palavra peso como sinônimo de massa? O nosso peso é a força com que a Terra nos atrais para a sua superfície.
De um modo mais formal, podemos dizer que peso é uma força que aparece nos corpos devido a atração gravitacional entre massas. Por isso, aqui na Terra, o peso de um corpo indica a força gravitacional que o planeta exerce sobre a massa desse corpo.
Concluímos então que massa e peso são conceitos totalmente distintos e não podem ser tratados como iguais ou sinônimos. Todo corpo tem massa, mesmo que esteja isolado no Universo, mas só terá peso se estiver próximo a algum outro corpo com massa significativa que sofra sua atração. Matéria isolada não tem peso!
Por isso é que podemos perguntar: “Qual a massa da lua?”. Mas, se quisermos saber qual o peso da lua, teremos que especificar: em relação à Terra? Em relação ao sol?
Por exemplo: a massa de um astronauta é a mesma, independentemente de ele estar na lua ou na Terra, mas o seu peso na lua é apenas 1/6 do peso que ele apresenta na Terra. Em outras palavras, o peso é uma força relacionada à atração da gravidade.
Fórmula do peso: P=m.g
P = peso; m = massa; g = aceleração da gravidade local.
A gravidade é o fenômeno natural pelo qual todos os corpos físicos se atraem (Foto: depositphotos)
Aceleração da gravidade
Como sabemos, a aceleração da gravidade é representada pela letra “g”. Contudo, seu valor na Terra e na lua varia. A aceleração da gravidade na superfície da Terra é 9,80665 m/s2 e esse valor é aproximado para 10 m/s2 para facilitar os cálculos.
Na lua, a aceleração da gravidade possui outro valor, ou seja, g = 1,67 m/s2 , pois ela possui a massa menor que a do planeta Terra.
Como calcular a gravidade?
Para descobrirmos o valor da gravidade (g) em qualquer superfície planetária, basta utilizarmos a seguinte fórmula:
g = G.m/r2
g = aceleração da gravidade
G = constante universal de gravitação
m = massa do planeta
r = distância do objeto até o centro da Terra
A gravidade em outros lugares
Já aprendemos que o valor da gravidade na Terra e na lua são bem diferentes. Quanto maior a massa, maior a gravidade. Abaixo, os valores da gravidade em outros lugares e planetas.
Sol = 273,42 m/s2
Mercúrio = 3,78 m/s2
Vênus = 8,60 m/s2
Terra = 9,8 m/s2
Marte = 3,72 m/s2
Júpiter = 24,8 m/s2
Saturno = 10,5 m/s2
Urano = 8,5 m/s2
Netuno = 10,8 m/s2
Veja também: Planetas
Qual a importância da gravidade?
A gravidade faz parte do nosso dia a dia e muita das vezes nem percebemos sua importância. Primeiramente, é graças à gravidade que o nosso planeta mantem sua órbita em torno do Sol.
Sem a gravidade, toda água, objetos e seres vivos existentes, iriam para o espaço. É a gravidade que nos mantém na Terra e dá estabilidade à todos os corpos existentes.
*Natália Duque é Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
Referências
LOPES, Wilson. Variação da aceleração da gravidade com a latitude e altitude. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 25, n. 3, p. 561-568, 2008.
NARDI, Roberto; DE CARVALHO, Anna Maria Pessoa. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e força gravitacional do planeta Terra. Investigações em ensino de ciências, v. 1, n. 2, p. 132-144, 2016.
DA SILVA, Henrique César. Leitura de um texto de divulgação científica: um exemplo em gravitação. Ciência & Ensino (ISSN 1980-8631), v. 3, n. 2, 2006.