A GRAVIDADE
Existe
uma força que atua sobe nós que é ao mesmo tempo poderosa e frágil. Essa força
é o que chamamos de gravidade. Essa força misteriosa é capaz de criar e
destruir planetas e estrelas. A gravidade é amiga e inimiga, sem ela muitas das
coisas que fazemos seriam impossíveis como andar e nos divertir em uma montanha
russa, vocês podem até não acreditar, mas a terra explodiria literalmente, bem
na verdade isso não poderia acontecer porque se quer ela teria se formado. Por
tudo isso ela é a força magnífica e misteriosa que governa o universo. Saibam
vocês que a gravidade apesar de sua
mínima interação, é a força mais dominante conhecida pois age em escalas
monumentais e diminutas é usada por esquiadores e surfistas, está presente na
dinâmica do movimento das ondas do mar e na morte das estrelas. Age sobre tudo
que tem massa todos os minutos do dia desde os tempos do nascimento do
universo. Aqui na terra, a gravidade nos acelera em direção ao centro da terra
a 9.8 m/s2 . Todos os objetos que possuem massa ou energia, produzem
gravidade, assim, onipotente e onipresente a gravidade atrai, distorce, molda,
cria e absorve toda matéria existente no universo agindo sobre tudo a
distâncias infinitas. É a gravidade que mantêm o sistema solar em equilíbrio, é
ela que nos impede de nos afastarmos do sol em direção a outros recantos do
cosmos. A gravidade criou o nosso mundo, o sol por exemplo se formou a partir
de uma vasta nuvem de poeira e gás que se condensou lentamente ao longo de
bilhões de anos graças a contração provocada pela gravidade. Do mesmo modo a
terra se formou a partir da atração gravitacional de pequenas partículas.
Quando se trata da força e da atração gravitacional, a massa e a distância são
elementos cruciais pois, a força com que os objetos se atraem é proporcional ao
produto das duas massas dos corpos, mas é inversamente proporcional ao quadrado
da distância que separa esses objetos, isso Foi o que descobriu Newton no
século XVII. Essa força de atração faz com que toda matéria do universo tenha
uma direção. É o potencial de descobrir os mistérios dessa força que têm nos
fascinada a tempos, e foi com esse ímpeto que Galileu Galilei, astrônomo
italiano que viveu no sec. XVII, o primeiro homem a reconhecer a existência da
gravidade. Ele descobriu que objetos de pesos diferentes abandonados de uma
mesma altura e na ausência de uma força
dissipativa, caem a mesma velocidade. Pois bem, é a gravidade que puxa todas as
coisas e as fazem voltar a terra a mesma velocidade. Quando o famoso Isaac
Newton viu a maça cair da arvore
percebeu que sua observação mudaria o mundo pois ao olhar para a lua concluiu
que não era apenas a maçã que caia em direção a terra, a lua também! Se você
for atirar com um canhão em direção a Santa Cruz perceberá que a bala
descreverá uma trajetória parecida com a curvatura da terra e certamente logo
acabará caindo, então quanto mais pólvora você colocar no canhão mais distante
a bala irá,pois sua velocidade aumentou, assim Newton percebeu que se essa bala
de canhão fosse disparada a uma velocidade muito alta a bala simplesmente
entraria em órbita, mas para isso a velocidade atingida deveria ser de 28000,00
por hora. Com isso Newton percebeu que alua está em queda livre em relação a
terra e esta em queda livre em direção ao sol. A verdade é que Newton desvendou
o código da gravidade e os físicos ainda hoje usam suas ideias para resolver
todos os tipos de problemas. Por exemplo, o que aconteceria se uma pessoa
pudesse atravessar a terra de um lado a outro pelo seu centro através de um
túnel? De fato no início a terra irá puxar essa pessoa para baixo em movimento
acelerado em direção ao centro da terra, mas ao passar para o lado oposto desse
centro, as gravidade irá puxar a pessoa de volta diminuindo as sua velocidade
fazendo então que você chegue a superfície da terra do lado oposto em repouso
completo chegando lá em 42 minutos, incrível não é mesmo? Bem esse seria o
tempo gasto para transportar uma pessoa de qualquer cidade a outra ligadas por
um túnel reto, assim não importa qual trajeto feito pelo centro da terra, a
viagem duraria sempre 42 minutos. Newton descobriu o que a gravidade faz, mas
foi preciso o gênio de Einstein para entender porque fazia. Este cientista
entendeu que a gravidade é causada por objetos muito densos e gigantescos como
estrelas e planetas que deformam o espaço. Como uma imensa manta de borracha, o
objeto se curva quantos esses corpos se apoiam neles, assim a trajetória
desenvolvida por um planeta em torno de uma estrela é resultado direto dessa
deformação do espaço. Para Einstein uma orbita é algo viajando em linha reta,
porém a curvatura no espaço tempo curva o trajeto fazendo com que o espaço
curve-se sobre si mesmo. Einstein foi ainda mais longe ao determinar não
deforma apenas o espaço mas também o tempo, assim, proclamou que os físicos não
deveriam falar do espaço e do tempo separadamente afirmando que os dois são uma
única coisa, isso pode parecer estranho ao nosso entendimento, no entanto, isso
é bastante obvio pois quando marcamos um encontro com alguém marcar a hora
desse encontro não basta, é preciso definir também local desse encontro, nosso curso funciona todas as quintas feiras,
mas saber disso não nos basta se quisermos nos ver sempre o outro ponto que nos
permite o encontro é: sempre as 8:00 horas não é assim galera? Pois é, sempre
que cruzamos com a vida de alguém isso ocorre no momento e no lugar. Para
resumir, essa ideia que o espaço é curvo e que o tempo e esse espaço estão
interligados, hoje é o que conhecemos por gravidade. Desvendar esses segredos
permitiu que o homem se libertasse do seu provincianismo abrindo o caminho para
a exploração espacial, no entanto ainda estamos longe de dominar-mos o espaço,
como por exemplo numa viagem até marte o homem será capaz de resistir a
gravidade zero, isso porque a gravidade é nossa amiga e inimiga, necessária e
mortal é a força que nos faz despencar ladeira a baixo e nos impede de acelerar
ladeira a cima. Bom mas, isso pode ser momentaneamente resolvido se saltamos de
uma rampa a alta velocidade, ou despencamos em um avião em queda livre de grandes
altitudes, a gravidade por uns poucos momento deixa de existir, no caso de um
salto de esqui por exemplo o salto é determinado pela trajetória que por sua
vez é uma função da velocidade e da força da gravidade, assim um esportista que
subir bastante pode experimentar até 3 segundos de ausência de peso, no entanto
no final a gravidade vence e o atleta é puxado de volta para a terra. Mas aqui
fica uma pergunta a vocês: e se o saltador quisesse subir cada vez mais até
superar a força da gravidade se lançando para fora do planeta, o que ele teria
que fazer? A resposta é: ele deveria que desenvolver uma velocidade de escape
que é maior do que a velocidade translacional da terra, mas lembre-se, se você
ultrapassar essa velocidade que é de 40000 km/h ou 11km/s jamais poderá voltar
a terra a não ser que você seja um astronauta da NASA. Para ir além dos limites
da gravidade da terra, o homem precisará canalizar a energia dessa força, isso
porque a gravidade nos fornece dois tipos de energia: a potencial e a cinética,
bem você já aprendeu no curso de mecânica que a energia potencial é aquela que
está sendo armazenada e a energia cinética é aquela presente no movimento dos
corpos. É esse fantástico fenômeno que da sentido as montanhas russas, assim no
topo da montanha a energia potencial é máxima e a cinética é mínimo, o
contrário ocorre na base do brinquedo, realmente temos mais energia armazenada
no topo onde a velocidade é zero, essa energia por sua vez se converte em
velocidade e em energia cinética a medida que o carrinho despenca ladeira a
baixo. A NASA emprega esse princípio energético para aumentar a rendimento de
suas missões espaciais. Quando se aproxima da órbita de um planeta, uma
espaçonave ganha energia cinética as custas da energia potencial e quando da a
volta pelo planeta, age como uma montanha russa cósmica impulsionada por um
efeito estiling que a impulsiona com mais energia cinética.
Existe um
meio de experimentar a ausência de gravidade por um tempo maior do que aquele
proporcionado pelo salto de esqueitista na montanha, é participando do voo em
um avião zero G, este avião sobe a cerca de 32000 pés de altitude. Uma vez a
essa altitude, o avião percorrerá uma série de subidas e descidas a um ângulo
de 45 graus em uma trajetória semelhante aquela observada em uma montanha
russa. Assim quando o avião está subindo reúne toda energia potencial possível,
nesse momento a sensação de peso é enorme, se você estivesse nesse avião
provavelmente deitaria sobre o piso do avião. A gravidade é medida em termos de
força G, 1G é a gravidade sentida quando se está ao nível do mar, assim
enquanto o avião se lança para cima a gravidade aumenta e os ocupantes do avião
se sentem mais pesados, no entanto quando o avião se aproxima do apse do arco,
ele entra em queda livre fazendo com que as pessoas dentro dele comecem a
flutuar. Além de divertir astronautas amadores, os voos em queda livre têm um
propósito prático, treinar verdadeiros astronautas para viver e trabalhar em
gravidade zero do espaço, em pleno amanhecer do ´seculo XXI já conseguimos
dominar os efeitos da gravidade e escapar da fantástica força de atração da
terra, o próximo passo se´ra projetar e construir a tecnologia que nos
permitirá o homem trabalhar e viver em planetas próximos ao nosso, não é nenhum
segredo de que já temos conhecimento e tecnologia suficientes para irmos a
lua,e mais recentemente já so,os capaz de mandar veículos não tripulados a
marte. Desde o início da corrida espacial, os cientistas se preocupam em
reduzir os riscos a saúde provocados pela ausência de peso em ambientes de
gravidade zero. A questão inicial era de sobrevivência, não sabíamos se
seriamos capazes de sobreviver a um
ambiente tão desfavorável. Será que o raciocínio seria afetado após a exposição
prolongada a ausência de peso? Uma missão para Marte, exigirá que os cientistas
se afastem da gravidade da terra por no mínimo 2 anos e isso seria um grande
problema pois a força humana não se presta a ausência da gravidade terrestre
visto que a arquitetura do nosso corpo tem como fim suportar o nosso peso sobre
a influência da gravidade, a gravidade determina como nosso sistema
cardiovascular reage. A experiência realizada em laboratórios mostrou que
longos períodos sem gravidade, levam a perdas ósseas consideráveis, além disso
provocam deteorização musculares e coágulos sanguíneos mortais. Uma pessoa que
pesasse 45 quilos na terra pesaria apenas 17 kg
em marte, se você estivesse e jupter lá você pesaria 115 kg com isso
concluímos que o peso de um objeto depende apenas da gravidade, mas sua
massa não muda. Concluímos que a massa
determina a intensidade da gravidade, assim se estivermos em um planeta que
tenha 3/8 da massa da terra, então seu peso será 3/8 menor do que aqui na terra.
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