A gravidade é uma grandeza de atração que atua sobre os corpos. Ela é responsável por gerar o peso nos objetos e fazer com que eles caiam em direção a Terra quando soltos. É uma das quatro forças fundamentais da natureza. As outras são: eletromagnetismo, força forte e força fraca.
O fenômeno é estudado desde o tempo de Aristóteles, mas foi Newton que desenvolveu as principais teorias sobre o tema. Atualmente, a gravidade é entendida a partir da Teoria da Relatividade de Einstein.
Entenda mais sobre o conceito de gravidade e as principais teorias abaixo.
Histórico da gravidade
As primeiras teorias relacionadas à gravidade vieram dos estudos de Aristóteles. Este afirmava que objetos com massas diferentes caiam com aceleração diferente. No entanto, Galileu Galilei realizou um experimento e observou que corpos de dimensões e massas diferentes, quando jogados de uma mesma distância, apresentam a mesma aceleração, o que contrariava os conceitos defendidos por Aristóteles.
Foi Isaac Newton, entretanto, o responsável pelas teorias que confirmaram o experimento de Galilei. Segundo a história, Newton estava em um jardim quando observou a queda de uma maçã da árvore. Esse episódio permitiu que concluísse que todos os corpos são atraídos por uma força vinda da Terra.
A partir de então, Newton passou a investigar a existência de leis que explicassem o fenômeno, o que deu origem a Lei de Gravitação Universal.
Leis de Newton
As leis de Newton ajudaram a compreender a força da gravidade e a lei do movimento. A primeira lei de Newton (princípio da inércia), por exemplo, explica que todo corpo em movimento ou em repouso tende a permanecer no estado em que se encontra desde que uma força atue sobre ele.
A segunda lei de Newton (princípio fundamental da dinâmica), por sua vez, afirma que a força de um corpo é diretamente proporcional ao produto da massa pela sua aceleração. A fórmula matemática que A representa é:
F = m . a
Onde,
F: é a força resultante, medida em Newtons (N)
m: é a massa do corpo, medida em kg
a: é a aceleração, medida em m/s²
Segundo a terceira lei de Newton (princípio da ação e reação), dois corpos exercem atração gravitacional um sobre o outro com a mesma intensidade e direção, mas com sentidos contrários. Desta forma, Newton foi o responsável por demonstrar que todos os corpos se atraem mutuamente no espaço.
Lei de Gravitação Universal
A Lei de Gravitação Universal, também desenvolvida por Newton, foi capaz de demonstrar que cada corpo de universo está em atração constante uns com os outros. Ou seja, A lua é atraída pela Terra, e este e os outros planetas do Sistema Solar são atraídos pelo sol.
Assim, cada partícula do universo está em atração gravitacional, que é proporcional ao produto da massa e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separam. Conforme a fórmula:
Em que,
F = Força de interação gravitacional (N)
G = Constante de gravitação universal (G = 6,67 x 10 – 11 N.m²/kg²)
M = Massa do maior corpo (kg)
m = Massa do menor corpo (kg)
d = Distância entre os corpos (m)
Peso e massa
Os conceitos relativos à gravidade envolvem principalmente dois tipos de grandeza: o peso e a massa. Apesar de muitos considerarem que são a mesma coisa, existem diferença entre eles.
- Massa: é a quantidade de massa presente em um corpo. Ou seja, quando se sobe em uma balança, o valor apresentado refere-se à massa e não ao peso.
- Peso: força que atrai os corpos para a superfície da Terra. Assim, o peso de um corpo pode sofrer variação dependendo da gravidade do planeta.
Com a fórmula abaixo é possível calcular o peso de um corpo.
P = m . g
Sendo,
P = peso
m = massa
g = aceleração da gravidade
| Astros dos Sistema Solar | Gravidade em metros / segundo² |
| Sol | 273,42 |
| Mercúrio | 3,78 |
| Vênus | 8,60 |
| Terra | 9,8 |
| Marte | 3,72 |
| Júpiter | 24,8 |
| Saturno | 10,5 |
| Urano | 8,5 |
| Netuno | 10,8 |
| Plutão | 5,88 |
| Lua | 1,67 |
Definição moderna da gravidade
Os fundamentos da gravidade criados por Newton foram de grande importância durante anos, mas a física moderna e os estudos de Albert Einstein conseguiram ampliar os conceitos.
Pela teoria geral da relatividade, ficou claro que a gravidade também está associada com a curvatura gerada no espaço pela presença de um corpo massivo. Isso significa que ele é consequência da curvatura do espaço-tempo que regulam os movimentos dos corpos inertes.