quatro forças fundamentais governam todas as interações dentro do universo. São forças nucleares fracas, forças nucleares fortes, electromagnetismo e gravidade. Destes, a gravidade é talvez a mais misteriosa. Embora tenha sido entendido por algum tempo como esta lei da física opera na macro-escala-governando nosso Sistema Solar, galáxias e superaglomerados – como ela interage com as outras três forças fundamentais permanece um mistério.naturalmente, os seres humanos têm tido uma compreensão básica desta força desde tempos imemoriais., E quando se trata da nossa compreensão moderna da gravidade, o crédito é devido a um homem que decifrou as suas propriedades e como governa todas as coisas grandes e pequenas – Sir Isaac Newton. Graças a este físico e matemático inglês do século XVII, a nossa compreensão do Universo e das leis que o governam seria mudada para sempre.,

Enquanto estamos todos familiarizados com a imagem icônica de um homem sentado sob uma árvore de maçã e tendo uma queda em sua cabeça, teorias de Newton sobre a gravidade também representou a culminação de anos de pesquisa, que por sua vez foi baseado em séculos de conhecimento acumulado. He would present these theories in his magnum opus, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (“Mathematical Principles of Natural Philosophy”), which was first published in 1687.,

neste volume, Newton expôs o que viria a ser conhecido como suas três leis de movimento, que foram derivadas das leis de movimento planetário de Johannes Kepler e sua própria descrição matemática da gravidade. Essas leis estabeleceriam a base da mecânica clássica, e permaneceriam incontestáveis por séculos – até o século XX e o surgimento da teoria da Relatividade de Einstein.

Newton’s own copy of his Principia, with hand-written corrections for the second edition., Crédito: Trinity, Cambridge/Andrew Dunn

Física até 17 de Século:

O século 17 foi muito auspicioso tempo para as ciências, com grandes avanços ocorridos nas áreas de matemática, física, astronomia, biologia e química. Alguns dos maiores desenvolvimentos do período incluem o desenvolvimento do modelo heliocêntrico do sistema Solar por Nicolaus Copernicus, o trabalho pioneiro com telescópios e astronomia observacional por Galileu Galilei, e o desenvolvimento da óptica moderna.,foi também durante este período que Johannes Kepler desenvolveu suas leis de movimento planetário. Formulado entre 1609 e 1619, estas leis descrevem o movimento dos planetas então conhecidos (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno) em torno do sol. Eles afirmaram que:

  • planetas se movem ao redor do Sol em elipses, com o Sol em um foco
  • A linha que liga o sol a um planeta varre áreas iguais em tempos iguais.,
  • O quadrado do período orbital de um planeta é proporcional ao cubo (3ª potência) da distância média do Sol (ou em outras palavras–o”semi-eixo maior” da elipse, a metade da soma do menor e a maior distância do Sol).

estas leis resolveram as questões matemáticas restantes levantadas pelo modelo heliocêntrico de Copernicus, eliminando assim todas as dúvidas de que era o modelo correto do universo. Trabalhando a partir destes, Sir Isaac Newton começou a considerar a gravitação e seu efeito nas órbitas dos planetas.,

a comparison of the geocentric and heliocentric models of the universe. Crédito: history.ucsb.edu

Três Leis de Newton:

em 1678, Newton sofreu um colapso nervoso completo devido ao excesso de trabalho e uma rivalidade com o astrônomo Robert Hooke. Nos anos seguintes, ele se retirou da correspondência com outros cientistas, exceto onde eles a iniciaram, e renovou seu interesse em mecânica e astronomia., No inverno de 1680-81, a aparição de um cometa, sobre o qual ele se correspondeu com John Flamsteed (Astrônomo Real da Inglaterra) também renovou seu interesse em astronomia.

Depois de rever as leis de movimento de Kepler, Newton desenvolveu uma prova matemática de que a forma elíptica de órbitas planetárias resultaria de uma força centrípeta inversamente proporcional ao quadrado do vetor raio. Newton comunicou estes resultados a Edmond Halley (descobridor do cometa de Haley) e à Royal Society in his De motu corporum in gyrum.,

este folheto, publicado em 1684, continha a semente do que Newton iria expandir para formar seu magnum opus, a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Este tratado, que foi publicado em julho de 1687, contido de Newton as três leis do movimento, a qual afirmava que:

  • Quando visualizada em um referencial inercial, um objeto permanece em repouso ou continua a se mover em uma velocidade constante, a menos que tivesse actuado por uma força externa.,
  • a soma vectorial das forças externas (F) num objecto é igual à massa (m) desse objecto multiplicada pelo vector de aceleração (a) do objecto. Em forma matemática, isto é expresso como: F=ma
  • Quando um corpo exerce uma força sobre um segundo corpo, o segundo corpo, simultaneamente, exerce uma força igual em magnitude e oposta em direção a primeira corpo.estas leis descrevem a relação entre qualquer objeto, as forças que atuam sobre ele e o movimento resultante, lançando as bases para a mecânica clássica., As leis também permitiram que Newton calculasse a massa de cada planeta, o nivelamento da terra nos pólos, e a protuberância no equador, e como a força gravitacional do sol e da lua criam as marés da Terra.,

    Na mesma obra, Newton apresentou um cálculo -, como método de análise geométrica usando “primeiras e últimas razões’, funcionou a velocidade do som no ar (com base na Lei de Boyle), que representam a procissão dos equinócios (que ele exibia era um resultado da Lua, a atração gravitacional da Terra), iniciou a gravitacional estudo de irregularidades no movimento da lua, desde que uma teoria para a determinação das órbitas dos cometas, e muito mais.,

    Newton and the “Apple Incident”:

    The story of Newton coming up with his theory of universal gravitation as a result of an apple falling on his head has become a staple of popular culture. E embora muitas vezes tenha sido argumentado que a história é apócrifa e Newton não concebeu sua teoria em nenhum momento, o próprio Newton contou a história muitas vezes e alegou que o incidente o inspirou.

    além disso, os escritos de William Stukeley – um clérigo inglês, antiquário e membro da Royal Society – confirmaram a história., Mas ao invés da representação cômica da maçã golpeando Newton na cabeça, Stukeley descreveu em suas memórias da vida de Sir Isaac Newton (1752) uma conversa em que Newton descreveu ponderando a natureza da gravidade enquanto assistia uma queda de maçã.

    “…nós fomos para o jardim, & bebeu thea sob a sombra de algumas appletrees; só ele, & o meu eu. em meio a outro discurso, ele me disse, ele estava exatamente na mesma situação, como quando anteriormente, a noção de gravitação veio em sua mente., “por que a apple sempre descer perpendicularmente ao solo”, pensou ele para si mesmo; ocasião tinha pela queda de uma maçã…”

    John Conduitt, Newton assistente na casa da moeda Real (que, eventualmente, se casou com sua sobrinha), também descrito de ouvir a história de sua própria conta de Newton vida. De acordo com Conduitt, o incidente ocorreu em 1666, quando Newton estava viajando para encontrar sua mãe em Lincolnshire., Enquanto vagueava no jardim, ele contemplou como a influência da gravidade se estendia muito além da Terra, responsável pela queda da apple, bem como a órbita da lua.da mesma forma, Voltaire escreveu em seu ensaio sobre poesia épica (1727) que Newton tinha pensado primeiro no sistema de gravitação enquanto caminhava em seu jardim e assistia uma maçã cair de uma árvore. Isto é consistente com as notas de Newton da década de 1660, que mostram que ele estava lutando com a idéia de como a gravidade terrestre se estende, em uma proporção inversa-quadrada, para a lua.,

    Sapling of the reputed original tree that inspired Sir Isaac Newton to consider gravitation. Crédito: Wikipedia Commons/Loodog

    no Entanto, o levaria mais duas décadas para o pleno desenvolvimento de suas teorias, a ponto de que ele foi capaz de oferecer provas matemáticas, como demonstrado no Principia. Uma vez que isso estava completo, ele deduziu que a mesma força que faz um objeto cair para o chão era responsável por outros movimentos orbitais. Daí, ele o chamou de “gravitação universal”.,várias árvores são consideradas ” a ” macieira que Newton descreve. A Escola do Rei, Grantham, afirma que a sua escola comprou a árvore original, arrancou-a e transportou-a para o Jardim do diretor alguns anos depois. No entanto, o National Trust, que detém a Woolsthorpe Manor (onde Newton cresceu), em confiança, afirma que a árvore ainda reside em seu jardim. Um descendente da árvore original pode ser visto crescendo fora do portão principal do Trinity College, Cambridge, abaixo do quarto em que Newton viveu quando estudou lá.,

    o trabalho de Newton teria um profundo efeito nas ciências, com os seus princípios permanecendo cânone nos 200 anos seguintes. Ele também informou o conceito de gravitação universal, que se tornou o pilar principal da astronomia moderna, e não seria revisto até o século XX – com a descoberta da mecânica quântica e da teoria da Relatividade Geral de Einstein.

    Nós escrevemos muitos artigos interessantes sobre a gravidade aqui no universo hoje. Aqui está quem era Sir Isaac Newton? Quem Era Galileu Galilei?, Qual é a força da gravidade?, e o que é a constante gravitacional?,o elenco de Astronomia tem dois bons episódios sobre o assunto. Aqui está o Episódio 37: inclinação gravitacional, e o episódio 102: gravidade,

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *