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FÍSICA
Gravitação universal: satélites -1
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Aos 22 anos, Newton anotou em
seu caderno: "Amicus Plato
amicus Aristoteles magis amica
veritas" (Platão é meu amigo,
Aristóteles é meu amigo, mas
meu melhor amigo é a verdade).
Em 1666, dois anos após escrever essa máxima, o célebre físico
deu os primeiros passos na descoberta da lei da gravitação, que
consegue demonstrar a conexão
entre a força e as órbitas elípticas
dos planetas em torno do Sol. A
universalidade dessa lei provocou
o abandono das concepções aristotélicas de que os corpos sublunares e supralunares obedeciam a
leis diferentes. Newton descobriu
que a força gravitacional deveria
diminuir com o quadrado da distância que separa o planeta do Sol
e ser diretamente proporcional ao
produto de suas massas. Sua expressão matemática é dada por
F = G.M.m/R2, em que R é o raio
médio da órbita do planeta, e G é
uma constante universal, cujo valor é o mesmo no ar, no vácuo ou
em qualquer outro meio.
O desenho da figura ao lado, feito pelo próprio Newton, indica
como um corpo, ao ser lançado
do alto de uma montanha, com
velocidade suficiente, poderia entrar em órbita. Quanto maior a
velocidade de lançamento, maior
seria o alcance dele antes de cair
na Terra. Ao aumentar cada vez
mais a velocidade inicial do corpo, ele cairia cada vez mais longe
até que, quando a velocidade inicial fosse suficientemente grande
e não houvesse a resistência do ar,
acabaria percorrendo toda a circunferência da Terra voltando à
montanha de onde foi lançado. É
claro que na época de Newton tal
velocidade não poderia ser atingida (aproximadamente 8 km/s para manter um corpo em órbita
próxima à Terra), mas a idéia estava lançada! A força gravitacional entre a Terra e o satélite atuaria como resultante centrípeta e,
dessa forma, conseguiria manter
o satélite em órbita ao modificar a
direção de sua velocidade.
Os inúmeros satélites que nos
rodeiam podem ter suas velocidades orbitais determinadas, em
condições ideais, por meio da mecânica newtoniana. Na próxima
coluna, voltaremos ao assunto.
Tarso Paulo Rodrigues é professor e
coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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