2 Subdomnio Unidade Interaes e seus efeitos Aspetos
2 Subdomínio Unidade Interações e seus efeitos
Aspetos quantitativos das reações químicas 2. 3 Interação gravítica e Lei da Gravitação Universal
Durante séculos, o Homem acreditou que a Terra estava no centro do Universo.
O mapa representado é do século XVI, da autoria de Bartolomeu Velho, um cosmógrafo português.
Aristarco de Samos, no século III a. C. , foi o primeiro a propor um modelo heliocêntrico.
Contudo, o modelo de Aristarco não foi bem aceite na altura.
Mais tarde, no século XVI, o modelo heliocêntrico foi reafirmado por Nicolau Copérnico.
Nicolau Copérnico, astrónomo e matemático polaco, propôs Nicolau Copérnico (1473 -1543) o modelo heliocêntrico para explicar o Universo. De acordo com o modelo heliocêntrico, o Sol está no centro do Universo, e todos os corpos celestes, incluindo a Terra, orbitam à sua volta.
Nicolau Copérnico, astrónomo e matemático polaco, propôs Nicolau Copérnico (1473 -1543) o modelo heliocêntrico para explicar o Universo. Sabemos que o Sol não é o centro do Universo, mas as ideias de Copérnico foram fundamentais para uma melhor compreensão do Universo.
Tycho Brahe, astrónomo dinamarquês, deu continuidade Tycho Brahe (1546 -1601) ao trabalho de Copérnico. As observações de Brahe e de outros astrónomos da época permitiram determinar com precisão as coordenadas dos astros.
Johannes Kepler, astrónomo alemão, foi aluno de Tycho Brahe. Johannes Kepler (1571 -1630) Deu um grande contributo para a compreensão do Universo: enunciou as Três Leis de Kepler, que descrevem o movimento dos planetas.
Isaac Newton, físico e matemático inglês, considerou que a interação gravítica se aplicava a todos Isaac Newton (1642 -1727) os corpos do Universo. Newton propôs um modelo que revolucionou por completo a compreensão do Universo existente na altura.
Isaac Newton (1642 -1727) O trabalho de astrónomos como Copérnico, Brahe e Kepler foi essencial para a formulação da Lei da Gravitação Universal proposta por Newton.
Isaac Newton (1642 -1727) «Se vi mais longe, foi por estar de pé sobre ombros de gigantes. » Isaac Newton, 1676
A interação gravítica é a mais fraca das quatro forças fundamentais, contudo, . . . … à escala gravítica, a interação gravítica controla a evolução do Universo.
Newton estudou as características da força gravítica e concluiu que esta se aplica a todos os corpos. Por esta ser uma força de carácter universal, Newton formulou uma lei para a descrever: a Lei da Gravitação Universal.
Lei da Gravitação Universal Dois corpos atraem-se mutuamente com uma força que é diretamente proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa os seus centros de massa.
Considere dois corpos de massas m 1 e m 2, colocados à distância d: m 2 m 1 Fm 2/m 1 Fm 1/m 2 d O corpo de massa m 1 exerce uma atração gravítica sobre o corpo m 2. O corpo de massa m 2 exerce uma atração gravítica sobre o corpo m 1.
Considere dois corpos de massas m 1 e m 2, colocados à distância d: m 2 m 1 Fm 2/m 1 Fm 1/m 2 d Ambas as forças têm igual intensidade e direção, mas sentidos opostos. As forças constituem um par ação-reação.
Considere dois corpos de massas m 1 e m 2, colocados à distância d: m 2 m 1 Fm 2/m 1 Fm 1/m 2 d A intensidade destas forças gravíticas é descrita pela expressão: G — constante de gravitação universal (6, 670 x 10 -11 N m– 2 kg– 2) Fg — força gravítica (N) Massas m 1 e m 2 (kg) Fg = G m 1 m 2 d (m)
Fg = G m 1 m 2 d 2 A expressão da Lei da Gravitação Universal permite-nos concluir que: • quanto maior é o valor do produto da massa dos corpos, maior é a intensidade da interação gravítica entre eles; • quanto maior é a distância entre os corpos, menor é a intensidade da interação gravítica entre eles.
Henry Cavendish, físico e químico britânico, foi o primeiro cientista a verificar experimentalmente Henry Cavendish (1731 -1797) a Lei da Gravitação Universal. Cavendish contribuiu para validar a teoria de Newton, que ainda não tinha sido verificada experimentalmente.
Cavendish utilizou uma balança de torção semelhante à da figura ao lado. Haste de madeira Fio A balança é constituída por um fio muito sensível, no qual estão suspensas duas esferas Esferas de pequena massa.
Quando são aproximadas duas esferas de massa muito superior, . . .
… a atração entre as esferas, devido à interação gravítica, provoca a torção no fio.
Em 1957, apoiado pela Lei da Gravitação Universal, o Homem colocou pela primeira vez um satélite artificial em órbita da Terra.
Este satélite, o Sputnik 1, deu origem à exploração espacial.
Depois do Sputnik 1, muitos outros dispositivos se seguiram.
Em 1969, a missão Apollo 11 levou o Homem, pela primeira vez, à Lua.
A sonda espacial Voyager 2 foi lançada, em 1977, com o intuito de explorar o Sistema Solar.
A sonda passou por Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno e continua a transmitir dados para a Terra.
Atualmente, explora os limites exteriores do Sistema Solar.
A Estação Espacial Internacional começou a ser construída em 1998.
É um laboratório espacial em órbita da Terra, onde os astronautas realizam diversas experiências.
O telescópio espacial Hubble foi lançado em órbita em 1990.
A sua lente captou algumas das imagens mais espetaculares do Universo.
A Lei da Gravitação Universal foi formulada há mais de 300 anos. . .
. . . e, sem ela, nenhuma destas descobertas e conquistas teria sido possível.
Conclusão • Dois corpos atraem-se mutuamente com uma força diretamente proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa os seus centros de massa. Fg = G m 1 m 2 d 2
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