O que é gravidade e lei de Newton?
Descubra o que é a gravidade, a força que atrai massas no universo, e como a lei da gravitação universal de Newton explica seu funcionamento com fórmula e exemplos práticos. Artigo completo e acessível sobre física fundamental.
A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, responsável por atrair objetos com massa uns para os outros, mantendo planetas em órbita e objetos no solo. Formulada por Isaac Newton no século XVII, a lei da gravitação universal descreve matematicamente essa atração como proporcional às massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância. Essa lei revolucionou a física, explicando fenômenos cotidianos e celestiais.
O Conceito de Gravidade na Física
A gravidade, ou força gravitacional, age entre qualquer dois corpos com massa, independentemente de sua composição. No dia a dia, sentimos seu efeito como o peso que nos mantém ancorados à Terra. Historicamente, Aristóteles via a gravidade como um movimento natural para o 'centro do mundo', mas foi Newton quem a universalizou.
Essa força é sempre atrativa e age à distância, sem necessidade de contato físico. Diferente de outras forças como o eletromagnetismo, a gravidade é a mais fraca, mas domina em escalas grandes devido à sua natureza cumulativa com massas.
A Descoberta de Newton e a Maçã Lendária
Em 1687, Isaac Newton publicou os Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, onde apresentou a lei da gravitação universal. A lenda conta que uma maçã caindo de uma árvore em Woolsthorpe inspirou Newton a questionar por que a Lua não caía sobre a Terra.
Newton unificou a gravidade terrestre com a celestial, provando que a mesma força governa a queda de objetos e as órbitas planetárias. Sua lei baseia-se em observações de Galileu e Kepler, refinando-as com matemática.
Como Funciona a Lei da Gravitação Universal
A fórmula da lei de Newton é: F = G × (m₁ × m₂) / r², onde F é a força gravitacional, m₁ e m₂ são as massas dos corpos, r é a distância entre seus centros e G é a constante gravitacional (6,67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²).
Proporcional às massas: Quanto maiores as massas, maior a atração. Exemplo: Júpiter atrai mais que a Terra.
Inversamente proporcional ao quadrado da distância: Duplicar a distância reduz a força a um quarto. Isso explica por que satélites em órbita baixa caem mais devagar.
Essa equação prevê movimentos precisos, permitindo calcular trajetórias de projéteis ou satélites.
Exemplos Práticos da Lei de Newton
Queda livre na Terra: Uma maçã cai porque a Terra a atrai com F = G × (m_maça × M_terra) / R_terra², acelerando a 9,8 m/s².
Órbitas planetárias: A Terra orbita o Sol equilibrando força centrífuga e gravitacional, mantendo estabilidade por bilhões de anos.
Marés oceânicas: A Lua e o Sol causam marés puxando águas com sua gravidade, criando altos e baixos diários.
Limitações e Legado Moderno
A lei de Newton é precisa para velocidades baixas e campos gravitacionais fracos, mas falha em velocidades próximas à luz ou perto de massas enormes, onde a relatividade geral de Einstein prevalece.
Ainda assim, permanece essencial para engenharia espacial, como missões da NASA.