18 de junho de 2015

O Laboratório do Bode: Gravitação Universal


Você gosta de ir à praia? Sim? Não? Depende? Bom, acho que a maior parte das pessoas que vivem em cidades com uma faixa litorânea (e algumas que não também!) já devem ter percebido uma peculiaridade do mar. Cerca de duas vezes por dia, ele varia em sua extensão. Uma hora a faixa de água está mais recuada, mas algumas horas depois ela avança. A esse fenômeno, damos o nome de maré.



Mas... Por que ele ocorre? Você já parou para pensar nisso? Bom, a causa disso é uma das chamadas forças fundamentais do universo: a gravidade! Você já deve ter ouvido falar neste nome, e provavelmente estudou (ou irá estudar) um pouco sobre ela na escola. A gravidade é, sendo bem grosseiro na descrição, a força que nos mantêm no chão, e nos faz cair. Na Terra, esta força é de aproximadamente 10 metros por segundo. Na maior parte dela, pelo menos.

Mas, o que gera esta força? Bem, segundo Sir Isaac Newton, que formulou a Lei da Gravitação Universal, a gravidade é diretamente proporcional à massa do objeto. Assim sendo, quanto maior a massa do objeto, maior a gravidade que ele exerce. Percebam que não usei o termo “peso”, e sim “massa”, uma vez que peso é o produto da massa multiplicada pela aceleração da gravidade. Isso quer dizer que objetos de mesma massa podem ter pesos diferentes sob gravidades diferentes.

Ok, talvez não ESSA Gravidade...
Esta aceleração é gerada devido à uma distorção que a matéria causa no espaço-tempo. Pera um pouco. E o que raios é espaço-tempo? Imagine um plano, ok? Para você determinar um ponto em um plano, são necessários dois outros pontos de referência, normalmente chamados de x e y. Quando passamos a nos mover em TRÊS dimensões (quando nadamos em uma piscina bem funda, por exemplo), apenas dois pontos são insuficientes para uma localização, sendo necessário usar um terceiro referencial, comumente chamado z. Eis que quando se trata de distâncias EXTREMAMENTE grandes, tais como àquelas entre galáxias, um QUARTO ponto de referência se torna necessário, o tempo (t). E é este sistema de coordenadas em quatro dimensões que chamamos de espaço-tempo. E a presença de matéria distorce isso. Parece complicado? E é mesmo. Mas o vídeo abaixo (em inglês, infelizmente) vai explicar um pouco melhor como isso funciona.


Esta distorção é o que gera a atração gravitacional. E como visto no vídeo, quanto mais matéria, maior a atração gravitacional, o que atrai mais matéria, que por sua vez vai causar um aumento na atração gravitacional... e por aí vai. É este o processo que, ao longo de centenas de BILHÕES de anos, originou todos os corpos celestes, inclusive a Terra e o resto do nosso sistema solar. Ao longo do tempo, cada pedacinho de poeira cósmica foi se aglomerando até formar um corpo sólido. Em uma nota relacionada, esta atração toda continua atuando no corpo, mesmo depois de consolidado, gerando uma quantidade considerável de pressão, o que origina em... calor. Isso, calor. É exatamente por isso que o interior da Terra é tão quente, e é por isso que as estrelas são ainda mais quentes, levando em consideração que até mesmo o nosso Sol, uma estrela que está longe de ser notável por seu tamanho, é ordens de magnitude mais massivo que a Terra. Alguma coisa como 333000 vezes mais massivo.


Mas uma coisa que sempre me deixou encasquetado, e que a alguns anos atrás eu entendi direito, é o seguinte: Se a gravidade atrai tudo, e quanto mais massivo um corpo, maior a sua gravidade, por que raios o sistema solar não “cai” para o Sol? Dois fatores. O primeiro, é que assim como nós somos atraídos para o Sol, todos os outros objetos de nosso sistema solar (no caso, outros planetas e satélites) também nos atraem! Então, estamos em um delicado equilíbrio gravitacional, que mantêm cada planeta em sua posição no universo. O segundo fator é um tanto mais... chocante, por assim dizer. De certa forma, nós estamos “caindo” em direção ao Sol. Mas estamos errando. Por assim dizer.


Eis que nós nos movemos em direção ao Sol em uma trajetória elíptica, (relativamente) regular e constante. É a isso que damos o nome de órbita. Acontece, que a Terra (e os outros planetas) possuem um vetor de velocidade que é levemente diferente da direção da atração gravitacional do Sol, residual da origem do Universo (assunto para o futuro). Acontece que a interação entre estes dois vetores faz com que circulemos o Sol na já citada órbita solar. O que nos proporciona com as estações do ano! E o ano, já que toquei no assunto. Cada volta que fazemos em torno do Sol, é o que demos o nome de ano.

E agora voltamos ao começo do texto. E como isso tudo gera a maré, André? Bom, acontece que temos um corpo relativamente massivo bem na vizinhança do nosso planetinha. Se chama Lua. Acontece que, da mesma forma que a Terra atrai a Lua, a Lua também atrai a Terra! Isso tem toda uma série de consequências na superfície do planeta, e a mais perceptível é justamente a maré. Como os oceanos são líquidos, o efeito em sua superfície é perceptível à medida que a Lua progride em sua órbita, os oceanos meio que seguem a Lua. Na imagem abaixo isso fica mais claro.


Claro que existe muito mais a ser dito sobre gravidade e gravitação universal, e nem de longe esta breve explicação é suficiente para explicar tudo que tem para ser explicado, mas creio que seja um bom começo. E que não tenha sido complicado DEMAIS, por que eu tenho plena consciência que este não é um assunto fácil.

O Bode


____________________________________

 

Um comentário:

  1. Oi, Dé! =)
    Tô amando esses novos posts científicos, meu coração de Exatas chega a saltar, hahahaha. Parabéns mesmo por trazer os assuntos à tona.
    Só uma observação nerd:

    "A gravidade é, sendo bem grosseiro na descrição, a força que nos mantêm no chão, e nos faz cair. Na Terra, esta força é de aproximadamente 10 metros por segundo. Na maior parte dela, pelo menos".

    O valor 10 é o da aceleração da gravidade, cuja unidade é m/s². A força da gravidade depende da massa do corpo em questão, já que F = m.a. No caso, a força da gravidade tem valores diferentes pra cada um de nós, sendo expressa em newtons. ;)

    ResponderExcluir

Sobre

Livros, viagens, filosofia de botequim e causos da carochinha: o Coruja em Teto de Zinco Quente foi criado para ser um depósito de ideias, opiniões, debates e resmungos sobre a vida, o universo e tudo o mais.

Cadastre seu email e receba as atualizações do blog

facebook

Arquivo do blog