Gravidade

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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
ARGEL RIBEIRO, BIANCA RAPPA, DÉBORA DEL NERO
ENERGIA GRAVITACIONAL:
conceito e origem
ITAJAÍ
2014
ARGEL RIBEIRO, BIANCA RAPPA, DÉBORA DEL NERO
ENERGIA GRAVITACIONAL:
conceito e origem
Trabalho apresentado para obtenção parcial de nota na disciplina de geologia, na Universidade do Vale do Itajaí, do curso de oceanografia.
Orientador: Prof. José Gustavo Natorf de Areu
ITAJAÍ
2014
INTRODUÇÃO
O trabalho debate a origem, conceito e a atuação da energia gravitacional sobre planetas e satélites. Com base nos conteúdos pesquisados por meio eletrônico e bibliográfico, juntamente com as aulas de geologia ministradas pelo Prof. José Gustavo Natorf de Areu.
ENERGIA GRAVITACIONAL
 A energia gravitacional é um fenômeno natural onde os corpos físicos se atraem. A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza (força da gravidade, eletromagnetismo, força forte e força fraca), para as três outras forças fundamentais a física moderna tem uma explicação, mas não consegue criar um modelo padrão para a força gravitacional, que explica a gravidade apenas em grandes escalas. Também é a única das quatro forças que não é possível ser quantizada*.
 A gravidade proporciona o aglutinamento de matéria dispersa no espaço, permitindo a formação de planetas, estrelas, galáxias e a grande parte dos objetos macroscópicos no universo. Esta também é responsável por manter planetas e satélites em órbita, pelo aquecimento do interior de estrelas e planetas, entre outros. 
As marés na Terra constituem um fenômeno resultante da gravidade diferencial da Lua e em escala menor a gravidade de Sol. A gravidade diferencial ocorre quando dois corpos massivos interagem se gravitacionalmente. Quando as forças gravitacionais do Sol estão na mesma direção das da Lua, nos períodos de lua nova e lua cheia, tem se marés mais altas e mais baixas chamadas de maré de sizígia. Quando as forças gravitacionais do Sol estão em direções diferentes das da Lua, há uma anulação de uma parte da força o que proporciona pouca variação entre as marés altas e marés baixas, chama se de marés de quadratura, decorrentes na lua minguante e crescente (Figura 1).
Figura 01: Ilustração das marés de sizígia (vivas) e marés de quadratura (mortas)
Fonte: UFRGS 
Outro efeito da interação gravitacional entre planetas e satélites é o limite de Roche, no qual as forças de marés agindo sobre o satélite são imensas, que fazem com que o mesmo se rompa e se desfaça, formando um disco de material do satélite ao redor do planeta. Os anéis de Saturno provavelmente foi um satélite que ultrapassou o limite de Roche. 
Com relação à gravidade, Isaac Newton foi a primeira pessoa a estudá-la com seriedade, desenvolvendo a lei da gravitação universal em 1687, afirmando que dois objetos se atraem gravitacionalmente por meio de uma força que é proporcional à massa de cada um deles e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa. Em 1915, Einstein redefiniu a gravidade com sua teoria geral da relatividade, onde prediz que as forças gravitacionais decorrem da curvatura do espaço-tempo ocasionada pela presença de massas. O espaço-tempo é plano onde não há forças gravitacionais e nele os corpos se movem em linha reta (Figura 02). 
Figura 02: Concepção artística do Gravity Probe B orbitando a Terra para medir o espaço-tempo.
Fonte: NASA 
Na física moderna, a descrição mais precisa da gravidade é dada pela teoria geral da relatividade de Einstein, e seu valor de aceleração na Terra é aproximadamente de 9,8 m/s², pois este varia conforme com a latitude, altitude e a distribuição de massa da Terra, já que esta é achatada nos polos. 
O peso é a força da gravidade sobre um corpo devido à sua massa. A massa é constante em todo o universo, porem o peso varia dependendo da força gravitacional. O tamanho do planeta tem relevância maior sobre a força gravitacional por este exercida, do que sua massa. Usando a fórmula: Peso=massa x gravidade (utilizando a sua massa na Terra) e os dados da tabela abaixo, obtém se o seu peso na superfície de cada planeta citado.
	Sistema Solar
	Aceleração gravitacional em m/s² 
	Sol
	273,42
	Mercúrio
	3,78
	Vênus
	8,60
	Lua
	1,67
	Marte
	3,72
	Júpiter
	24,8
	Saturno
	10,5
	Urano
	8,5
	Netuno
	10,8
	Plutão
	5,88
Força da gravidade (g) na superfície dos planetas do Sistema Solar
Pelo fato de estarmos submetidos à gravidade todo o tempo, não percebemos a ação dessa força. Pesquisas realizadas mostram diferentes alterações no organismo quando sofremos alteração na gravidade. Alguns dos sintomas relatados em ambiente sem gravidade são: sensação de ter o corpo empurrado de um lado para outro, paladar e olfato alterados, veias na região do pescoço infladas e ao retornar a gravidade terrestre ocorre desorientação, desequilíbrio e enfraquecimento dos ossos. Os efeitos da falta de gravidade são completamente reversíveis.
*A quantização pode ser definida como um meio de medição da força em partes discretas que não podem ser diminuídas em tamanho, não importando o que aconteça.
CONCLUSÃO
A gravidade é de suma importância para as órbitas dos planetas e seus satélites, proporcionando estabilidade e influenciando no desenvolvimento da natureza. Sem gravidade não haveria o sol e nem outros planetas, pois esta força é que possibilita a aglomeração das massas. O seu estudo é vasto, porém complexo, o que deixa espaços vazios para futuras descobertas.
REFERÊNCIAS
WIKIPÉDIA. Gravidade. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade>. Acesso em: 17 mar. 2014.
DÓRIA, Zamali. Um mistério chamado força da gravidade. Planeta, São Paulo, n. 457, p.1-1, 17 mar. 2014. Outubro 2010.
HOWSTUFFWORKS. Ciências da Terra: Como funciona a gravidade. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/questao232.htm>. Acesso em: 17 mar. 2014.
MOLINA, María José T.. Lei da Gravidade Global: Teoria da Equivalência Global. 2. ed. São Paulo: Molwick, 2012. 131 p.
NUNCIUS, Gaudério Sidereus. Novas propostas sobre as estruturas do espaço-tempo poderiam proporcionar pistas sobre a teoria da gravidade quântica?Disponível em: <http://mensageirodasestrelas.blogspot.com.br/2010/01/novas-propostas-sobre-as-estruturas-do.html>. Acesso em: 17 mar. 2014.
GEOGRAFIA, Só. Os efeitos que a falta de gravidade provocam no corpo humano. Disponível em: <http://www.sogeografia.com.br/Conteudos/Astronomia/?pg=6>. Acesso em: 17 mar. 2014.
SANTOS, Leonardo. Sistema solar: Qual a importância da Lua para a Terra?. 2012. Disponível em: <http://alfadocentauro.wordpress.com/2012/11/17/qual-a-importancia-da-lua-para-a-terra/>. Acesso em: 23 mar. 2014.
RIFFEL, Rogemar A. Introdução à Astrofísica: Forças Gravitacionais Diferenciais e Sistema Solar. Disponível em: < http://w3.ufsm.br/rogemar/fsc1057/aulas/aula8_diferenciais.pdf>. Acesso em: 23 mar. 2014.
ESTRANHO, Mundo. Como as fases da Lua influenciam as marés? 2014. Disponível em: <http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-as-fases-da-lua-influenciam-as-mares>. Acesso em: 24 mar. 2014.