O que é gravidade?

A gravidade é uma interação natural que existe em nosso planeta, responsável por atrair todos os corpos para sua superfície. Para a gravidade existir, é preciso entender que a grande quantidade de massa existente no núcleo terrestre produz uma força chamada atração gravitacional, que forma ao redor do planeta uma região chamada campo gravitacional.

Todo objeto dentro dessa região é atraído para o centro de massa com uma aceleração constante, o que chamamos de “queda”. A gravidade é um fenômeno que começou a ser estudado por Galileu e depois foi retomado por Isaac Newton, que criou o conceito de “força gravitacional”. É possível que exista gravidade em outros corpos no céu, como a Lua, porém sua intensidade dependerá da massa distribuída no centro.

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Resumo sobre gravidade

• A gravidade é uma interação natural existente no nosso planeta.
• A gravidade cria uma atração em direção ao centro de massa.
• A gravidade mantém os planetas em órbita, controla as marés e afeta a formação dos nossos músculos.
• A gravidade começou a ser estudada por Galileu por meio da queda dos corpos.
• A gravidade da Lua é cerca de 1/6 da intensidade da gravidade da Terra.
• A gravidade é a menos intensa das quatro forças fundamentais.

Afinal, o que é gravidade?

A gravidade é uma ação externa, responsável pela atração de todos os corpos para o chão. De forma mais científica, a atração ocorre em direção a uma região do planeta conhecida como centro de gravidade, onde ocorre a maior concentração da quantidade de massa do nosso planeta. Na Terra, o centro de massa é o núcleo ferroso.

A gravidade também é a força responsável pela órbita de planetas e satélites (naturais ou não). Em teorias científicas mais modernas, como na relatividade geral de Einstein, a gravidade pode ser explicada como uma espécie de deformação de um espaço matemático, dependendo da quantidade de massa ou energia. Um exemplo é compreensão do buraco negro, um objeto que, apesar de não ter um tamanho grande, tem uma grande gravidade ao seu redor.

Como funciona a gravidade?

Para existir uma gravidade perceptível, é necessário que haja uma grande diferença de massa entre dois objetos. De acordo com a teoria descrita por Newton, por exemplo, basta que dois corpos estejam a certa distância. Mas a constante gravitacional — um termo da equação que descreve a gravidade — tem uma ordem de tamanho muito pequena (uma potência de 10^-11).

Dessa maneira, para que a força produzida nessa interação seja percebida, é necessário que a massa dos objetos seja então muito grande. A massa do nosso planeta, por exemplo, numa ordem de 10²⁴ kg, consegue gerar a gravidade em todos os objetos na sua superfície, criando a sensação de que tudo cai em direção ao chão.

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Quais os efeitos da gravidade?

A gravidade, como força de atração, produz um impacto significativo em diversos aspectos da nossa vida. Vejamos alguns:

a) Marés: a interação entre a Terra, a Lua e o Sol causa o movimento das marés em diferentes momentos do ano ou estações.

b) Peso dos objetos: a força que determina o peso dos objetos é uma interação da massa de cada corpo com a gravidade.

c) Estrutura do Universo: a gravidade de corpos muitos massivos é responsável pela órbita de planetas e satélites.

d) Fisiologia humana: a existência da gravidade proporciona que nossos músculos e ossos desenvolvam resistência, pois sem ela seria provável um processo de atrofia.

e) Fisiologia vegetal: a gravidade determina a altura das plantas, a curvatura dos caules e dos galhos e a distribuição da seiva.

Quem descobriu a gravidade?

A gravidade, da forma que nós a conhecemos hoje, foi formulada e estudada pelo físico inglês Isaac Newton. Ainda, antes de seus trabalhos, outro cientista, Galileu, trabalhou de forma muita atenta com o estudo da queda dos corpos em 1604.

Em seu trabalho sobre a relação entre a massa de objetos e a sua velocidade, Galileu determinou que são ações externas que provocam a queda dos objetos, pois era muito comum pensar que quanto mais pesado um objeto for, mas rápido ele cai em direção ao chão. Entretanto, Galileu construiu a tese de que, isolando os corpos do atrito com o ar, o tempo de queda será sempre o mesmo.

Em continuação ao trabalho de Galileu, Newton desenvolveu a lei da gravitação universal, em que explica como a força da gravidade surge entre dois corpos com massa. Como uma alegoria, Newton dizia que, da mesma forma que a Terra era capaz de atrair uma maçã, qualquer objeto pode atrair outro objeto caso tenha massa suficiente para isso.

Gravidade da Lua

Apesar de inúmeros desenhos retratarem, com humor, objetos flutuando na superfície da Lua, a verdade é que eles também cairiam em direção ao chão, porém com um aumento mais lento da velocidade.

Da mesma forma que a Terra produz gravidade por conta de sua massa, a Lua terá ao seu redor um campo gravitacional. Por conta de sua massa, a gravidade da Lua, em média, equivale a 1,62 m/s² (um sexto da gravidade do planeta Terra). O valor menor da gravidade proporciona que os objetos da Lua sejam seis vezes mais leves.

Curiosidades

• Apesar da gravidade ser uma força muito importante, é considerada a força mais fraca em relação às quatro forças fundamentais.
• A gravidade é uma força de natureza apenas atrativa, ao contrário de outras forças, que também podem ser repulsivas.
• É possível que o valor da gravidade tenha pequenas variações em lugares distintos.
• Com os trabalhos de Einstein, a gravidade passa a ser uma grandeza também relacionada com o tempo.

Fontes

HALLIDAY, D; RESNICK, R. & WALKER, J. Fundamentos de Física – Mecânica. Vol. 1, 8ª   ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora. 2011.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.