Gravidade: o que é e como ela atua?

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.

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.

Fonte: LiveScience