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A lenda diz que foi embaixo de uma macieira que Newton compreendeu a gravidade

Eles são enormes, possuem quantidades gigantescas de massa e aparentam flutuar no céu. Aparecem à noite, mas isso não é uma regra. Alguns possuem luz própria. Outros dependem de uma luz externa. Você já sabe de que eu estou falando: são as estrelas e os planetas. Mas você sabe como eles se formaram?

Estima-se que o universo surgiu há cerca de 15 bilhões de anos. Mas ele não tinha a forma atual. Inicialmente, não existiam planetas, estrelas ou galáxias. Tudo o que existia era um amontoado de gás e poeira muito quente. À medida que o universo se expandiu e foi esfriando, começaram a surgir os corpos celestes que vemos hoje.

A existência de planetas, estrelas ou galáxias só foi possível devido a uma força. Às vezes, nem notamos que ela existe. Mas ela está presente sempre, e impacta os mais variados aspectos do nosso cotidiano. Essa força invisível é conhecida como gravidade. Vejamos um pouco sobre sua história.

No século XVII, Isaac Newton (1642-1727), físico e matemático britânico, estudou os movimentos planetários ao redor do Sol. Ele percebeu que algo estava a puxar a Terra em direção ao Sol, uma vez que o movimento terrestre em volta do Sol é quase circular.

Na mecânica clássica, a força que puxa um objeto em direção ao centro em uma trajetória circular é chamada força centrípeta. Em contraste, uma força que expulsa o objeto para fora de uma trajetória circular é chamada força centrífuga. As forças centrípeta e centrífuga não são forças naturais em si, como o peso, a normal, a tração etc. As forças naturais é que, às vezes, se comportam como centrípetas ou centrífugas.

Newton percebeu que essa força centrípeta experimentada pela Terra era proporcional à massa da Terra e à massa do Sol. Contudo, essa mesma força diminuía de forma proporcional ao quadrado da distância entre o Sol e a Terra. Agora, o mais interessante: temos essa mesma relação quando consideramos qualquer outro sistema de dois corpos, como, digamos, a Terra e a Lua. A Lua, ao descrever uma trajetória quase circular em volta da Terra, sofre uma força de atração que a mantém presa à órbita.

Nos dois casos, a relação matemática entre a força de atração, as massas e a distância é mediada por uma constante de proporcionalidade, conhecida como constante gravitacional. O fato de valer para qualquer sistema de dois corpos — sistema binário — tornou a relação conhecida como Lei da Gravitação Universal.

Mas você deve estar se perguntando: o que essa força tem a ver comigo? A resposta é mais simples do que você imagina. Ora, o que acontece quando você tenta jogar um objeto para o alto? Ou, ainda, o que acontece quando você pula de algum lugar? A resposta óbvia é que você, ou o objeto que você jogou, irão para o chão, certo? Essa é uma consequência direta da gravitação.

A lei de gravitação se aplica a qualquer sistema binário, em que dois corpos possuam massa. Você e a Terra possuem, ambos, massa. Então, você e a Terra se atraem, por meio de uma força, pela dita lei. Essa força passou a ser conhecida como força gravitacional. Observe que os corpos não precisam se encostar para a força gravitacional atuar. Então, a força gravitacional é uma força de ação a distância.

A força que você sente e a força que a Terra sente têm a mesma intensidade. O que é diferente é a massa dos dois corpos. A Terra é muito grande, ou seja, tem muita massa. Então, a força de atração que você exerce sobre a Terra, para ela, é desprezível. Mas, para você, que tem uma massa irrisória comparada à massa da Terra, a força de atração gravitacional é bem significativa. Mais que isso: é inescapável, mesmo que você seja um astronauta.

Os objetos presentes na Terra são puxados em direção ao centro da Terra devido a essa força gravitacional. Todos esses corpos, independentemente de sua massa, serão acelerados com a mesma aceleração: a aceleração da gravidade. Ela é quase a mesma em qualquer ponto da superfície terrestre. A relação entre a aceleração da gravidade e a massa de um corpo qualquer na Terra é conhecida como força peso.

Uma aplicação tecnológica da lei de gravitação é ao lançamento de satélites artificiais para orbitar a Terra. Esses satélites precisam ter uma velocidade bem definida. Se forem velozes demais, vencerão a gravidade e escaparão da órbita desejada. Se forem lentos demais, perderão a disputa com a gravidade e cairão de volta à Terra. Ou seja, os satélites artificiais se mantêm em uma certa órbita, a uma bem determinada distância da superfície da Terra, por estarem a uma velocidade tal que não vencem nem perdem da força gravitacional. Em outras palavras, uma velocidade em que a força gravitacional corresponde perfeitamente à força centrípeta esperada para aquela órbita.

Viu? A gravidade não larga de nós! Está presente em aspectos tão diversos quanto o surgimento dos agrupamentos de matéria que originaram estrelas e planetas, o movimento dos planetas em torno do Sol ou o do nosso telefone celular em direção ao chão... Mesmo assim, você conseguiria imaginar como seria a vida sem a gravidade?