{"id":126239,"date":"2024-10-01T07:00:00","date_gmt":"2024-10-01T10:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/?p=126239"},"modified":"2024-10-15T09:30:21","modified_gmt":"2024-10-15T12:30:21","slug":"gravitacao-universal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravitacao-universal\/","title":{"rendered":"Gravita\u00e7\u00e3o Universal: lei de Newton, f\u00f3rmulas e caracter\u00edsticas"},"content":{"rendered":"<p>O conhecimento sobre o sistema solar abrange diferentes &aacute;reas da ci&ecirc;ncia, entre matem&aacute;tica, f&iacute;sica, astronomia e outros t&oacute;picos. A Gravita&ccedil;&atilde;o Universal foi uma lei proposta por Isaac Newton que explica, em muitos sentidos, a &oacute;rbita dos planetas, a acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade, a rela&ccedil;&atilde;o dos planetas com o sol e outros t&oacute;picos.<p>Embora esse assunto pare&ccedil;a muito distante da realidade humana, &eacute; importante reconhecer que a rela&ccedil;&atilde;o da Terra com o Sol &eacute; que propicia o desenvolvimento da vida, a forma como o planeta orbita, faz transla&ccedil;&atilde;o e rota&ccedil;&atilde;o, determina o calend&aacute;rio ocidental, esta&ccedil;&otilde;es do ano, entre outros aspectos que t&ecirc;m associa&ccedil;&atilde;o direta com o cotidiano da sociedade humana.&nbsp;<\/p><p>Como o tema tem relev&acirc;ncia para diferentes contextos da vida humana, muitos vestibulares cobram conhecimento geral e espec&iacute;fico sobre a Gravita&ccedil;&atilde;o Universal, principalmente em rela&ccedil;&atilde;o &agrave;s f&oacute;rmulas e aplica&ccedil;&otilde;es. Este artigo visa te ajudar na constru&ccedil;&atilde;o desse conhecimento e, ainda, h&aacute; uma quest&atilde;o de prova com coment&aacute;rios e gabarito, para elucidar como o assunto pode ser cobrado nos vestibulares nacionais. Aproveite!<\/p><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_76 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-transparent ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\"><p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Navegue pelo conte\u00fado<\/p>\n<\/div><nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravitacao-universal\/#Lei-da-Gravitacao-Universal\" >Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravitacao-universal\/#Aplicacoes-da-Lei-da-Gravitacao-Universal\" >Aplica&ccedil;&otilde;es da Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal&nbsp;<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravitacao-universal\/#Questao-de-vestibular-sobre-Gravitacao-Universal\" >Quest&atilde;o de vestibular sobre Gravita&ccedil;&atilde;o Universal<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravitacao-universal\/#Estude-mais-com-a-Coruja\" >Estude mais com a Coruja!<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-lei-da-gravitacao-universal\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Lei-da-Gravitacao-Universal\"><\/span>Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>A Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal diz respeito &agrave; intera&ccedil;&atilde;o entre dois corpos de massa m<sub>1<\/sub> e m<sub>2<\/sub> que podem se atrair mutuamente, quando separados por uma dist&acirc;ncia d. Ela est&aacute; descrita de maneira que as massas s&atilde;o diretamente proporcionais &agrave; intensidade dessa atra&ccedil;&atilde;o, enquanto que &eacute; inversamente proporcional &agrave; dist&acirc;ncia entre os corpos.<\/p><p>Isso significa que, quanto maior forem as massas m<sub>1<\/sub> e m<sub>2<\/sub>, maior ser&aacute; a for&ccedil;a de atra&ccedil;&atilde;o gravitacional. E, quanto mais pr&oacute;ximo estiverem os dois objetos observados, mais forte ser&atilde;o atra&iacute;dos, assim como quando est&atilde;o mais distantes, menos t&ecirc;m influ&ecirc;ncia um sobre o outro.&nbsp;<\/p><p>A Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal tem total rela&ccedil;&atilde;o com o campo gravitacional, uma &aacute;rea ao redor de uma massa em que ela exerce for&ccedil;a de atra&ccedil;&atilde;o. Por exemplo, o campo gravitacional da Terra &eacute; respons&aacute;vel pela <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/gravidade\/\" target=\"_blank\">acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade<\/a>, que &eacute; o que mant&eacute;m toda a humanidade &ldquo;colada&rdquo; &agrave; superf&iacute;cie do planeta.&nbsp;<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-formula-da-lei-da-gravitacao-universal\">F&oacute;rmula da Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal<\/h3><p>Quando a Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal foi descoberta e enunciada, observou-se que &eacute; poss&iacute;vel calcular essa atratividade entre os dois corpos por meio de uma f&oacute;rmula, que &eacute; descrita como &ldquo;a for&ccedil;a &eacute; diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da dist&acirc;ncia que os separa&rdquo;.<\/p><p class=\"has-text-align-center\">F = G.(m<sub>1<\/sub>.m<sub>2<\/sub>)\/d<sup>2<\/sup><\/p><p class=\"has-text-align-center\">G = constante de gravita&ccedil;&atilde;o universal;<\/p><p class=\"has-text-align-center\">m<sub>1<\/sub> = massa do primeiro corpo observado, em quilogramas (kg);<\/p><p class=\"has-text-align-center\">m<sub>2<\/sub> = massa do segundo corpo observado, em quilogramas (kg);<\/p><p class=\"has-text-align-center\">d = dist&acirc;ncia entre os corpos 1 e 2, em metros (m).<\/p><h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-constante-de-gravitacao-universal\">Constante de gravita&ccedil;&atilde;o universal<\/h4><p>Um dos elementos da f&oacute;rmula acima &eacute; a constante de gravita&ccedil;&atilde;o universal, que foi encontrada a partir de estudos observacionais, ent&atilde;o tem um valor fixo que n&atilde;o muda, em que que G = 6,67408.10-11 N.kg2\/m2.&nbsp;<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-relacao-com-a-forca-peso\">Rela&ccedil;&atilde;o com a for&ccedil;a peso<\/h3><p>A f&oacute;rmula fornece o m&oacute;dulo de uma for&ccedil;a vetorial F que, em geral, &eacute; chamada de for&ccedil;a peso e tem rela&ccedil;&atilde;o com a acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade.<\/p><p class=\"has-text-align-center\">P = m.g&nbsp;<\/p><p class=\"has-text-align-center\">P = for&ccedil;a peso;<\/p><p class=\"has-text-align-center\">m = massa de um corpo que est&aacute; sob a&ccedil;&atilde;o da acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade;<\/p><p class=\"has-text-align-center\">g = acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade em um ponto do espa&ccedil;o, relacionada ao campo gravitacional.<\/p><p>Nesse sentido, fica evidente o quanto a Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal tem import&acirc;ncia no dia a dia. Afinal, nos estudos de f&iacute;sica b&aacute;sica, a for&ccedil;a peso tem grande relev&acirc;ncia para compreender a queda de objetos, como os corpos ficam parados em cima de uma mesa, at&eacute; mesmo o movimento de andar tem rela&ccedil;&atilde;o com a gravidade, for&ccedil;a peso e, consequentemente, da gravita&ccedil;&atilde;o universal.&nbsp;<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-aplicacoes-da-lei-da-gravitacao-universal-nbsp\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aplicacoes-da-Lei-da-Gravitacao-Universal\"><\/span>Aplica&ccedil;&otilde;es da Lei da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal&nbsp;<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>A Gravita&ccedil;&atilde;o Universal &eacute; que determina, por exemplo, que os planetas orbitam em torno do Sol. O sol possui uma massa muito grande, que gera um grande campo gravitacional, que atrai os corpos sat&eacute;lites em dire&ccedil;&atilde;o a ele.<\/p><p>Assim, todos os planetas como Merc&uacute;rio, V&ecirc;nus, Terra, Marte, J&uacute;piter, Saturno, Urano e Netuno ficam &ldquo;presos&rdquo; em torno da grande estrela. Com isso, quando um planeta completa uma volta completa ao redor do Sol, &eacute; considerado um ano do calend&aacute;rio solar. A Terra, por exemplo, demora 365 dias para completar uma &oacute;rbita.&nbsp;<\/p><p>A Lua tamb&eacute;m &eacute; atra&iacute;da pelo campo gravitacional da Terra, e por isso ela orbita ao redor do planeta ao longo do ano. Por sua vez, a lua completa uma &oacute;rbita em cerca de 30 dias, que &eacute; a dura&ccedil;&atilde;o de um m&ecirc;s.&nbsp;<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-questao-de-vestibular-sobre-gravitacao-universal\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Questao-de-vestibular-sobre-Gravitacao-Universal\"><\/span>Quest&atilde;o de vestibular sobre Gravita&ccedil;&atilde;o Universal<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>Unesp 2022<\/p><p>A imagem mostra o exoplaneta 2M1207b em &oacute;rbita ao redor de sua estrela 2M1207 na constela&ccedil;&atilde;o de Centauro, distantes 40 UA um do outro. Esse &eacute; o primeiro exoplaneta do qual se obteve uma imagem direta. Em compara&ccedil;&atilde;o com objetos do <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/geografia\/sistema-solar\/\">sistema solar<\/a>, sabe-se que esse exoplaneta tem uma massa correspondente a 5 vezes a massa do planeta J&uacute;piter e que sua estrela tem massa igual a 0,025 vezes a massa do Sol.<\/p><figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lh7-rt.googleusercontent.com\/docsz\/AD_4nXc5EZo4ACtHqrIvuoIbvNttUm5h_5gOSZUoQNuo9BVrykFte6W76x0MymBNTLv1FONSAepH9MnbNyGiXn9q6DEcilfAt_ZMsGtsQJfGMWJyDpXSlX__ttPQ4crYmUnUF1d9K6djswC8ututq0Gop-kZFCd0?key=nafw6iEyKi-YL_NFzNo_Yw\" alt=\"\"><figcaption class=\"wp-element-caption\">(https:\/\/cdn.eso.org. Adaptado.)<\/figcaption><\/figure><p>Considere os seguintes dados:<br>Massa do Sol: 2 &times; 10&sup3;&#8304; kg<br>Massa de J&uacute;piter: 2 &times; 10&sup2;&#8311; kg<br>1 UA: 1,5 &times; 10&sup1;&sup1; m<br>G = constante universal da gravita&ccedil;&atilde;o&nbsp;<\/p><p>A intensidade da for&ccedil;a de atra&ccedil;&atilde;o gravitacional entre o exoplaneta 2M1207b e sua estrela &eacute; de, aproximadamente<\/p><p><strong>A) <\/strong>8,3 &times; 10&sup2;&#8304; N.<br><strong>B) <\/strong>5,0 &times; 10&sup2;&#8304; N.<br><strong>C) <\/strong>2,5 &times; 10&sup2;&sup1; N.<br><strong>D) <\/strong>3,6 &times; 10&sup2;&sup1; N.<br><strong>E) <\/strong>4,4 &times; 10&sup2;&sup1; N.<\/p><details class=\"wp-block-details is-layout-flow wp-block-details-is-layout-flow\"><summary>Resposta<\/summary>\n<p>A intensidade da for&ccedil;a de atra&ccedil;&atilde;o gravitacional &eacute; dada pela Lei de Newton da Gravita&ccedil;&atilde;o Universal.<\/p>\n\n\n\n<p>F = G.(m<sub>1<\/sub>.m<sub>2<\/sub>)\/d<sup>2<\/sup><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lh7-rt.googleusercontent.com\/docsz\/AD_4nXc7J-ncHIdsJEIY-EEP5yUVHRMH66rRM0-pBXv7dWahY-Yq-EX8C77vk95gzfC2gUCfzv7Kh3PMLn5Oc-ksI26HQ7cHJdZIVvLCk8j6ShT9-I0h_hfxtqHlv2b-k-sr01ndv6-Vb1tN6TevKfn0A3hTkOk?key=nafw6iEyKi-YL_NFzNo_Yw\" alt=\"\"><\/figure>\n\n\n\n<p>Al&eacute;m disso, como 1 UA = 1,5 &sdot; 10&sup1;&sup1; m, ent&atilde;o:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>d = 40 UA = 40 &sdot; 1,5 &sdot; 10&sup1;&sup1; = 60 &sdot; 10&sup1;&sup1; m&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Com estes valores, a for&ccedil;a fica:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lh7-rt.googleusercontent.com\/docsz\/AD_4nXcSDKDhk3IgHQI_tlXh3LCCrIPEDKDUVgycgY8W7DDKc7HiukIaul5_lBFxi0vsmUma8szz-aL3HXrbYLnQ1AHPA0wZh86er1vrJoC7DajaYQ0K0u1Zn6g18iHXt10INaSAZLvQBU8CUhlqDucFrJTOd_5f?key=nafw6iEyKi-YL_NFzNo_Yw\" alt=\"\"><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Alternativa correta: <\/strong>A.&nbsp;<\/p>\n<\/details><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-estude-mais-com-a-coruja\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Estude-mais-com-a-Coruja\"><\/span>Estude mais com a Coruja!<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>O Estrat&eacute;gia Vestibulares &eacute; uma plataforma de estudo com milhares de quest&otilde;es de vestibulares respondidas de todo o Pa&iacute;s. 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