SIR Isaac Newton
Força de Gravitação Universal
Conta a lenda que certo dia, estava Newton debaixo de uma macieira e,
par seu espanto, caiu-lhe uma bela maçã na cabeça. Percebeu então, que a
força que fazia cair a maçã era do mesmo tipo da força que puxava a Lua
para a Terra.
Newton
descobriu, portanto, que a força gravítica não existe apenas
à superfície da Terra, existindo em todo o lado do Universo, pelo que se
diz Universal. Assim: a Lua está sujeita à força gravítica da
Terra sendo "puxada" para a Terra, do mesmo modo que uma maçã, cai de
uma árvore, e que a Terra está sujeita à força gravítica do Sol; o
Sol está sujeito à força gravítica das pesadas estrelas no centro da
Galáxia; a força de gravitação como é universal, também existe fora da
nossa Galáxia; a Nuvem Grande de Magalhães é atraída pela nossa Galáxia
e a nossa Galáxia é atraída pela Andrómeda, e assim sucessivamente...
Por que é que a Lua não cai para a Terra tal qual a maçã? Por que é que a Terra não cai para o Sol? E por que é que o Sol não cai para o centro da Galáxia?
É que o movimento tem de obedecer à força mas não
tem de seguir a força! Repare-se numa pedra que se atira ao ar. A pedra
começa por subir, apesar da força gravítica ser vertical e
para baixo (figura 1). Se ignorarmos a força de resistência do ar,
a única força actuante é a força gravítica, sempre praticamente
constante, a apontar para o centro da Terra. A pedra sobe em
virtude das condições com que foi lançada. A certa altura, a pedra
inverte o sentido da sua velocidade e começa a descer, caindo cada vez
mais depressa. Ou repare-se numa pedra enviada obliquamente para o ar: a
pedra segue uma linha curva, apesar da força gravítica ser sempre para
baixo (figura 2). Também neste caso, se ignorarmos a força de
resistência do ar, a força gravítica é sempre constante, mas a pedra
sobe em virtude das condições com que foi lançada.
A Matemática ajuda a descrever a lei da gravitação universal. A linguagem matemática é a maneira mais adequada para exprimir as leis da Física porque é resumida e clara. Em linguagem matemática, o valor da força gravitacional é:
em que G é uma constante, M é a massa do primeiro corpo, m é a massa do segundo corpo e d é a distância entre os centros dos dois corpos. A constante G é a mesma em todo o universo e em todas as ocasiões, chamando-se por isso constante de gravitação universal.