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quarta-feira, 20 de junho de 2018

Gravitação


Em 18 de Outubro de 1989 , o foguete Atlantis foi lançado da Terra , transportando a nave exploratória Galileu, com destino a Júpiter. Porém , em vez de ir diretamente a Júpiter , descreveu a trajetória passando mais duas vezes perto da Terra e uma vez perto de Vênus. Por quê? Ao estudarmos as leis de Newton , tivemos oportunidade de mencionar que o Principia de Newton foi um formidável sucesso. No entanto, a razão principal do impacto inicial de sua obra não foi o conjunto das três leis do movimento. O que mais entusiasmou os cientistas foi a maneira como ele conseguiu explicar os movimentos dos planetas a partir das três leis do movimento e de outra lei por ele proposta : a Lei da Gravitação, que apresentamos aqui. Na realidade , alguns aspectos dessa lei já haviam sido intuídos por outros cientistas ; no entanto , nenhum deles fora capaz de explicar os movimentos dos planetas. Apenas Newton desenvolveu o conhecimento matemático necessário para fazê-lo. O objetivo principal desta parte é a discussão da Lei da Gravitação de Newton , mas antes vamos apresentar as idéias anteriores ao trabalho de Newton sobre os movimentos dos planetas. Aristóteles propôs um modelo em que a Terra estaria no centro do Universo , e a Lua , o Sol e os cinco planetas então conhecidos girariam em torno dela.  No entanto , já na Antiguidade os astrônomos perceberam que os planetas apresentavam "estranhos" movimentos . Em certos momentos  o planeta retorna ; Sua trajetória parece dar um "laço", para depois voltar ao movimento progressivo. Esse comportamento certamente não estava de acordo com o modelo de Aristóteles. Foram tentados então outros modelos. Heráclides de Ponto (~388-310 a.C) propôs o movimento de rotação da Terra , a Aristarco de Samos (~310-230 a.C.) supôs o Sol em repouso e a Terra em torno do Sol (modelo heliocêntrico). No entanto , essas idéias não foram apreciadas ; eram muito fortes as convicções de uma Terra imóvel no centro do Universo. Assim, os modelos continuaram a ser geocêntricos. Vários astrônomos trabalharam nesses modelos , sugerindo alterações no modelo de Aristóteles. Todos esses trabalhos culminaram na obra de Cláudio Ptolomeu (100-178 d.C.) , cujas teorias astronômicas foram expostas numa obra denominada Almagesto (não se sabe exatamente o que , nessa obra , é de autoria de Ptolomeu e o que é trabalho de outros cientistas).  As primeiras modificações propostas pelo Almagesto demonstra que cada planeta teria uma trajetória circular (epiciclo) em torno de um ponto P (epicentro), o qual giraria ao longo de outra circunferência (deferente), cujo centro estaria na Terra . Temos o sistema completo, com os ico planetas então conhecidos , o Sol e a Lua. Saiba que para o Sol e a Lua não há epiciclos neste modelo. E neste modelo, os planetas teriam velocidades angulares diferentes. Ajustando-se essas velocidades , seria possível reproduzir as trajetórias com movimentos retrógrados . Depois houve necessidade de outras alterações mais  complexas. A Terra não estaria no centro das trajetórias dos epicentros ; esse centro seria o ponto E, chamado excêntrico , que estaria próximo da Terra.

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