OS PLANETAS SOFREM PEQUENAS PERTUBAÇÕES EM SUAS ÓRBITAS ELÍPTICAS

Como vimos, Kepler descobriu que as órbitas dos planetas em torno so Sol são elipses. Na época de Newton, alguns astrônomos, realizando observações mais cuidadosas, percebeream que sistematicamente os planetas se afastavam ligeiramente da órbita prevista por Kepler, isto é, seus moviementos sofrieam pequenas flutuações em torno da trajetória elípetica que deveriam seguir.

Newton, usando mais uma vez a sua Lei de Gravitalção Universal, demosntrou que estas flutuações na órbita de um certo planeta eram devidas às atrações dos demais planetas sobre ele. Em outras palavras, Newton provou que a trajetória de um planeta seriam uma elipse perfeita se sobre ele atuasse apenas a força de atração do Sol. Entrentanto, a força que um planeta exerce sobre outro é muito menor do que a força de atração do Sol. Assim. a trajetória de um determinado planeta é apenas ligeiramente pertubada pela atração dos demais.

O EIXO DA TERRA MUDA DE DIREÇÃO CONTÍNUA E LENTAMENTE

Um dos maiores sucessos da teoria de Newton foi ter conseguido explicar o fenômeno da precessão do eixo de rotação da Terra. Como é sabido, o eixo de rotação da Terra não é perpendicular ao plano desta órbita, apresentando uma certa inclinação e relação à normal N.

Na época de Newton, já era bastante conhecido o fato de que o eixo não tem uma direção fixa no espaço, sabendo-se que ele gira muito lentamente em torno de N, deslocando-se  no sentido anti-horário e retornando à posição inicial ( de maneira semelhante ao que ocorre como o eixo de um pião que está girando). Este movimento descrito é denomina-se precessão do eixo da Terra. O tempo que o eixo gasta para dar uma volta completa em torno de si, isto é , o período de precessão, também já era conhecido naquela época ,sendo o seu valor cerda de 26 000 anos!

Entretanto, não tinha sido possível encontrar uma explicação científica para estes fenômenos. Usando a sua teoria gravitacional, Newton analisou detalhadamente a tração que o Sol exerce sobre as diversas partes da Terra, conseguindo explicar por que ocorre  a precessão de seu eixo. Através de sua análise matemática, Newton calculou teoricamente o período da precessão, encontrando o resultado de 26 000 anos, em excelente concordância com o valor determinado experimentalmente por observações astronômicas.

AS MARES SÃO CAUSADAS PELAS ATRAÇÕES GRAVITACIONAIS DO SOL E DA LUA.

Um dos fenômenos naturais mais conhecidas é  o das marés oceânicas. Como você  sabe o fenômeno das marés consiste na flutuação do nível da água do mar. Produzindo o que se denomina maré alta e maré baixa. Em um dado local , a maré alta ocorre duas vezes ao dia ( o mesmo ocorrendo com a maré baixa). A explicação desse fenômeno foi dada pelo próprio Newton, como sendo causado pela atração do Sol e da Lua sobre as águas do mar.

Para entender a explicação dada por Newton. A Terra por ser  uma esfera, envolvida pela  água  dos oceanos, girando em torno  Sol. A camada de água situada em um lado   do Sol é atraída por ele com uma força maior do que a camada situada  do lado oposto ao Sol. Então, como a Terra está descrevendo uma trajetória curva e a força centrípeta no lado do Sol é maior do que a do lodo oposto ao Sol, a camada do lado do Sol tende a descrever uma trajetória mais fechada e a camada do lodo oposto ao Sol , por inércia , tende a descrever uma trajetória mais aberta. Em virtude disto, o nível de água passa de do lado ao Sol  e de do lado oposto ao Sol, isto é em um dado instante, serão observadas duas marés altas, uma em cada lado da Terra. Como Terra possui também em movimento de rotação em torno de seu próprio eixo , após um intervalo de 12 h a camada do lodo do Sol estará mais afastada e o lodo oposto ao Sol mais próxima do Sol, observando novamente,uma maré alta neste locais. Portanto, em um dado local, observaremos duas marés por dia.

A influência da atração da Lua na produção das marés pode ser  explicada de maneira semelhante. Este efeito se superpõe ao efeito produzido pelo Sol e quando o Sol, a Terra e a Lua estão alinhadas, estes efeitos se adicionam, sendo observado, então, mares altas do que a média.

Fonte: Luiz,Antônio Máximo Ribeiro da,Beatriz Alvarenga Álvares, Física 1 vol 1- São Paulo;Scpione,2006.

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O TRIUNFO DA GAVITAÇÃO UNIVERSAL

Tendo chagado à expressão da força gravitacional entre dois objetos, F=Gm1.m2/r2, Newton usou-se para estudar e interpretar um grande número de fenômenos já fossem conhecidos há séculos , não tinha sido possível, ainda, encontrar uma explicação científica para eles. O sucesso obtido por Newton na interpretação destes fenômenos se constituiu, então, em um grande triunfo de sua teoria da Gravitação Universal.

O BURACO NEGRO

Em toda estrela como o Sol. Por exemplo, ocorrem sempre dois processos importantes que vão determinas o seu tamanho. Um desses processos é atração gravitacional ente as próprias partículas constituintes da estrala, que tende a juntá-la sem seu centro, o que leva à redução das suas dimensões. O outro processo consiste nas reações que ocorrem entre os núcleos dos atamos ali presentes. Estas reações são semelhantes àquelas que ocorrem em varias bombas de hidrogênio, tendendo a explodir a estrela , o que leva ao aumento das usas dimensões. O tamanho da estrela se estabiliza quando estes dois processos se equilibram.

                Para  o caso do Sol, os pesquisadores no campo da Astrofísica concluíram que , no futuro , haverá uma predominância das explosões atômicas, de modo que ele se expandirá, transformando em um tipo de estrela conhecido como gigante vermelha .O Sol ficará tão grande que suas dimensões se estenderão  além da órbita da Terra e , assim, nosso planeta será “ engolido” por ele. Felizmente, isso só ocorrerá dentro de aproximadamente 5 bilhões de anos!

                Quando todo o combustível atômico do Sol tiver se esgotado, a gigante vermelha, apenas sob ação do processo gravitacional, terá suas dimensões drasticamente reduzidas, ela se transformará, então, em uma pequena estrela morta , que não emitirá nem luz nem calor, denominada anã negra.

                Em estrelas que possuam massa superior a quatro vezes a do Sol, as forças gravitacionais entre partículas são muita grandes, Nestas estrelas, o processo de redução das dimensões é muito mais drástico, levando seus átomos ficarem praticamente unidos, sem espaço vazio entre eles! Em tal estado, a matéria está tão densa ( comprimida) que a força gravitacional que ela exerce em sua superfície torna enorme: nada, nem a própria luz consegue escapar desta ação gravitacional. Uma estrela que sofreu a ação deste processo é denominada buraco negro.

                Para o Sol torna-se um, buraco negro, seu diâmetro teria que se reduzido a apenas 6 km ( isto, não ocorrerá com o Sol) . A Terra só poderia se transformada em um buraco negro se toda a sua massa fosse concentrada em uma esferinha de 2 cm de diâmetro!

                Uma pessoa que se aproximasse de um buraco negro ( e isto só poderá acontecer com o desenvolvimento da Astronáutica) seria “ engolida! Por ele.

Fonte: Luiz,Antônio Máximo Ribeiro da,Beatriz Alvarenga Álvares, Física 1 vol 1- São Paulo;Scpione,2006.

LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL

F = G .m1.m2/r2

                Dois corpos quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distancia entre eles.

LEIS DE KEPLER

1 ª LEI DE KEPLER

                Qualquer planeta gira em torno do Sol, descrevendo uma órbita elíptica, da qual o Sol ocupa um dos focos.    

2ª LEI DE KEPLER

                a reta que une um planeta do Sol “varre” áreas iguais em tempos iguais.

3ª LEI DE KEPLER

                os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos raios dos raios de suas órbitas.

JOHONNES KEPLER (1571-1630)

                Grande astrônomo alemão, publicou sua primeira obra Mysterium Cosmographicum em 1596, em que se manifesta adepto das idéias heliocêntricas de Copérnico. Suas primeiras leis sobre o movimento dos planetas foram divulgadas através da publicação de seu livro Astronomia Nova, no ano mais tarde é quando ele já se encontrava trabalhando em Praga. Somente 10 anos mais tarde é que ele publicou sua 3ª lei no livro de Harmonice Mundi, editado em  1619.

Fonte: Luiz,Antônio Máximo Ribeiro da,Beatriz Alvarenga Álvares, Física 1 vol 1- São Paulo;Scpione,2006

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