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Estado de Minas FÍSICA

A dinâmica dos corpos celestes e tudo mais

Como Copérnico, Kepler e Newton desafiaram o senso comum


postado em 13/09/2019 14:00 / atualizado em 12/09/2019 16:48

Ao observar o movimento da Lua, do Sol e das estrelas, têm-se a impressão de que todos os corpos celestes se movimentam ao redor da Terra. Essa foi a visão defendida pelos astrônomos antigos, como Aristóteles e Ptolomeu, em que o nosso planeta era fixo e constituia o centro do universo (Teoria Geocêntrica). Eles argumentavam que, caso a Terra se movesse, as nuvens, os pássaros no ar ou os objetos em queda livre seriam deixados para trás.
A Teoria Heliocêntrica demonstrou que um senso comum de dois mil anos estava errado: a Terra e todos os planetas do nosso sistema giram em torno do Sol.(foto: NASA/Jenny Mottar)
A Teoria Heliocêntrica demonstrou que um senso comum de dois mil anos estava errado: a Terra e todos os planetas do nosso sistema giram em torno do Sol. (foto: NASA/Jenny Mottar)

Contudo, graças aos trabalhos de Copérnico, Galileu, Kepler, Newton e outros, demonstraram que essa teoria estava errada. Na verdade é a Terra, juntamente com os demais planetas, giram ao redor do Sol dentro do Sistema Solar. Essa teoria heliocêntrica é considerada como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o ponto de partida da astronomia moderna.  

As Leis de Kepler

A partir dos trabalhos de Copérnico e Galileu, o matemático e astrônomo alemão Johannes Kepler definiu três leis para explicar o movimento planetário:

1º Lei de Kepler: Define que as órbitas não eram circunferências, como se supunha até então, mas sim elipses. A distância de um dos focos até o objeto, mais a distância do objeto até o outro foco, é sempre igual não importando a localização do objeto ao longo da elipse.

2ª Lei de Kepler: Determina que os planetas se movem com velocidades diferentes, dependendo da distância a que estão do Sol. Sendo que: Periélio é o ponto mais próximo do Sol, onde o planeta orbita mais rapidamente; Afélio é o ponto mais afastado do Sol, onde o planeta move-se mais lentamente.

3ª Lei de Kepler: Indica que existe uma relação entre a distância do planeta e o período de translação. 

Teoria da Gravitação Universal
Segundo Newton, ele descobriu a gravidade observando a queda de uma maçã. O fato era que o cientista adorava contar histórias.(foto: Pintura de Robert Hannah)
Segundo Newton, ele descobriu a gravidade observando a queda de uma maçã. O fato era que o cientista adorava contar histórias. (foto: Pintura de Robert Hannah)

Todavia, a explicação física do comportamento dos planetas de Kepler veio somente um século depois, quando Isaac Newton assistiu uma maçã cair de uma árvore e compreendeu que a mesma força que a fazia cair mantinha a Lua em sua órbita em torno da Terra. Lenda ou não, a partir daí, Newton desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal que determina: “Dois corpos se atraem segundo uma força que é diretamente proporcional a suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que o separa”.Ela pode ser deduzida pela equação

F=G (m1.m2/R2)

F - Força de atração gravitacional
G - Constante universal de gravitação (6,67 x 10-11 Nm/kg2)
m1.m2 - Massa dos corpos
R - Distância que separa os corpos 

Da gravitação universal para a relatividade
Albert Einstein durante visita ao Museu Nacional, no Rio de Janeiro. Sua Teoria da Relatividade iria mostrar que Newton estava errado e o tempo e o espaço nunca mais seriam tratados da mesma forma na Física.(foto: Acervo do Museu Nacional )
Albert Einstein durante visita ao Museu Nacional, no Rio de Janeiro. Sua Teoria da Relatividade iria mostrar que Newton estava errado e o tempo e o espaço nunca mais seriam tratados da mesma forma na Física. (foto: Acervo do Museu Nacional )

Essa descoberta levou à criação da teoria da relatividade restrita e, consequentemente, da teoria da relatividade geral de Albert Einstein em 1905 para certos fenômenos que até então não haviam sido observados. Ela invalidou a teoria de Newton da gravitação e propôs novos conceitos de espaço e tempo para a Física.
 
Artigo de Física do Percurso Pré-Vestibular.


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