Aceleração gravitacional: o que é, a fórmula, e como calcular

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O que é campo gravitacional? O que é a aceleração gravitacional? Que tipo de força é a força gravitacional? O que é a lei de gravitação universal? O que tem a ver a força peso com tudo isso? Revise Física para o Enem!

Nesta aula de Física para o Enem você compreenderá tudo sobre campo gravitacional e força gravitacional. Saberá ainda o que vem a ser e como determinar a aceleração gravitacional e o que ela tem a ver com a lei de gravitação universal. Por fim, você vai qual a relação da força peso com tudo isso.

O que é campo gravitacional?

Campo gravitacional é uma região que existe ao redor de todo corpo que possui massa. Todo corpo mesmo! Nesse campo gravitacional existe uma força denominada força gravitacional. Mas o que seria essa força?

Bom, olhe para o movimento que a Lua faz ao redor de nosso planeta. Algo a mantém nessa trajetória, meio que circular, de forma que não venha a colidir conosco (o que, caso viesse a acontecer, traria consequências nada boas).

Lei da Gravitação Universal

Hoje sabemos que existe de fato uma força de atração entre a Terra e a Lua. Essa força é proporcional a massa dos corpos e inversamente proporcional a distância que os separa, partindo no núcleo de cada um.

A lei de gravitação universal trata dessa força existente em quaisquer corpos celestes. Ela diz:

“Dois pontos materiais atraem-se com forças cujas intensidades são diretamente proporcionais às suas massas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que os separam.”

Introdução à Lei da Gravitação Universal

Confira agora com o professor Antônio Martins, o “Tonho”, do canal do Curso Enem Gratuito, um resumo rápido sobre a Gravitação Universal. Tudo começa com Isaac Newton e a famosa história da maçã que teria caído sobre a cabeça dele.

Matematicamente a lei da gravitação universal é escrita assim:lei da gravitação universal

Sendo M e m as massas dos dois pontos materiais, r a distância entre eles e G, a constante gravitacional, de valor 6,67 x 10-11, cuja sua unidade de medida é .

Força gravitacional

A força gravitacional surge sempre a partir da interação mútua entre dois corpos. Ela é sempre de atração e nunca de repulsão.

Mas não é somente entre a Terra e a Lua e entre a Terra e o sol que ela acontece. A força gravitacional existe entre quaisquer corpos celestes observados, inclusive entre o sol e outros planetas, permitindo que todos girem e obedeçam suas órbitas ao redor dele.

sistema solar e campo gravitacional

Aceleração gravitacional ou aceleração da gravidade

É a mesma força que evita que “caiamos para o céu”. Essa força nos atrai para o centro da Terra, e ficamos como que “grudados” na sua superfície. Na Terra, essa força recebe o nome de gravidade.

Quando essa força passa a atuar no objeto puxando ele para baixo, irá causar nele uma variação de sua velocidade, daí então é definida como aceleração gravitacional ou simplesmente aceleração da gravidade e identificada pela letra g minúscula.

Veja no resumo com a professora Lia, do canal do Curso Enem Gratuito:

Fórmula da aceleração gravitacional

Para calcular a aceleração gravitacional, utilizamos a seguinte fórmula:fórmula gravitacional

Sendo G a constante gravitacional, m a massa e r o raio do planeta analisado.

Aceleração gravitacional na Terra e na Lua

Vamos usar essa fórmula para calcularmos a aceleração gravitacional de nosso planeta?fórmula da aceleração gravitacional

Agora você sabe de onde vem os 9,8 m/s2 !

A aceleração da gravidade nas regiões bem próximas da superfície tem valor 9,80665 m/s2. Em exercícios de vestibulares, geralmente esse valor é arredondado para 9,8 m/s2 e em alguns casos, 10 m/s2, para facilitar o cálculo.

Como nosso planeta não é uma esfera perfeita, esse valor não é fixo. Ele pode variar em alguns pontos extremos. Tal variação está entre 9,78 m/s2 e 9,83 m/s2.

Na Lua por exemplo, a aceleração da gravidade é 1,67 m/s2 pois como você viu, a massa tem muito a ver com seu cálculo.

Aceleração gravitacional e a força peso

Você já deve ter resolvido problemas com a força peso quando estudou as leis de Newton, porém irei lembrar sua fórmula e definir segundo o que aprendemos nesse tópico, porque provavelmente fará parte dos exercícios e simulados do tópico ok?

Quando um corpo está próximo à superfície da Terra, a força gravitacional aplicada pela Terra sobre o corpo é chamada peso. Matematicamente essa força peso é definida por:

P = m x g

Sendo P, o peso do corpo, m a massa e g a aceleração da gravidade.

Para terminar de estudar sobre a aceleração e a força gravitacional, assista à videoaula abaixo do professor Márcio Rossetto, sobre a força Peso.

Dica: Se você quiser ver um bom filme a respeito da colisão da Lua com a Terra, assista ou baixe o filme “Impacto”, você não irá se arrepender.

Exercícios sobre aceleração gravitacional

Para terminar, resolva os exercícios sobre aceleração gravitacional selecionados pelo professor e teste seus conhecimentos!

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