Whatsapp icon Whatsapp

Determinando o valor do campo gravitacional

O satélite está sob o efeito do campo gravitacional gerado pela Terra
O satélite está sob o efeito do campo gravitacional gerado pela Terra

A atração gravitacional pode ser descrita a partir de um conceito mais abrangente e cada vez mais relevante na Física Moderna: o conceito de campo. Inicialmente podemos dizer que se em uma determinada região do espaço é exercida uma força sobre o corpo, nessa região existe um campo cuja natureza depende da causa que origina essa força ou interação. Sendo assim, podemos concluir que, como qualquer grandeza física, o campo gravitacional deve ser descrito matematicamente.

Para um corpo sobre a superfície da Terra, a força da gravidade que atua sobre ele está relacionada diretamente ao campo gravitacional. Matematicamente, o campo é determinado da seguinte forma:

P=m.g

Determina-se, então, o módulo do campo gravitacional como sendo o quociente entre o peso do corpo (ou seja, a força gravitacional) e a massa do corpo, que está na superfície da Terra. Assim, temos:

Com base nas equações descritas abaixo (lei da gravitação e força peso), é possível determinar o valor do campo gravitacional próximo à superfície da Terra. Vejamos, então, as equações:

Pelo fato de as equações acima serem forças gravitacionais, pode-se fazer uma igualdade entre elas. Depois de igualadas, veremos que há em ambas a letra m, que se refere à massa do corpo colocado próximo à superfície terrestre. Ao simplificarmos essa incógnita, chegamos à expressão que nos fornece o valor do campo gravitacional. Vejamos:

A expressão acima também vale para objetos que estejam localizados a altitudes maiores, como, por exemplo, altitudes onde se localizam as órbitas dos satélites artificiais. Para essas altitudes maiores, utiliza-se a expressão da seguinte forma:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Para altitudes próximas à superfície terrestre, pode-se determinar o valor de g apenas fazendo as substituições dos valores de G, M (massa da Terra) e r (raio da Terra). Assim, temos:

Em resumo, dizemos que o campo gravitacional é um modo de verificar a interação existente entre dois corpos em razão de suas massas.

Conhecendo a massa gravitacional e inercial

Para medir a massa de um determinado corpo ou objeto é necessário ter uma balança e estar em um local onde haja campo gravitacional, ou seja, onde seja possível determinar o peso do corpo, pelo fato de a força gravitacional ser a produtora do desequilíbrio na balança.

Chamamos de massa gravitacional a massa obtida através da força gravitacional. Mas, de acordo com a Física, essa não é a única maneira de determinar o valor da massa, pois é possível determiná-lo também através da equação que traduz a segunda lei de Newton. Observe:

F = m . a

De acordo com a equação da segunda lei de Newton, fazendo-se o quociente entre força e aceleração, é possível encontrar o valor da massa do corpo. Conceitualmente, essa outra maneira de se medir a massa é um tanto diferente daquela que se utiliza uma balança e, por isso, é chamada de outra maneira: massa inercial.

Dessa forma, podemos concluir que a massa inercial se refere à dificuldade de produzir movimento em um corpo, ou seja, variar sua velocidade. Mas fique atento: conceitualmente as massas são diferentes, porém os valores encontrados, pelas duas maneiras, podem ser iguais.

Publicado por Domiciano Correa Marques da Silva

Artigos Relacionados

Consequências da lei de Stevin
Veja aqui a definição da lei de Stevin e veja também algumas consequências dessa lei aplicada nos vasos comunicantes.
Estudo gráfico dos movimentos
Estudo gráfico dos movimentos, Gráfico velocidade x tempo (v x t) para o movimento uniforme, Gráfico distância x tempo (d x t) para o movimento uniforme, Inclinação do gráfico, O que é a “posição” de um móvel em sua trajetória, Gráfico posição x tempo, Gráfico velocidade x tempo (v x t) para o movimento com aceleração constante.
Força de Atrito
Clique aqui, saiba o que é força de atrito, conheça seus tipos e descubra quais fatores a influenciam e como calculá-la.
Função horária da aceleração no MHS
Estudo do movimento oscilatório: determinando a função horária da aceleração no MHS.
Movimentos de translação e rotação
O movimento de um objeto qualquer é classificado como sendo de translação, rotação ou uma combinação deles. Veja mais sobre movimento de translação e rotação!
Relação entre Trabalho e Energia Cinética
Veja qual é a relação entre o trabalho e a energia cinética.
Sensação de peso
Em alguns momentos temos a sensação de aumento do nosso peso. Tal fato ocorre em razão da inércia.
video icon
Escrito"Matemática do Zero| Probabilidade" em fundo azul.
Matemática do Zero
Matemática do Zero| Probabilidade
Nessa aula veremos o que probabilidade é o estudo das chances de obtenção de cada resultado de um experimento aleatório. A essas chances são atribuídos os números reais do intervalo entre 0 e 1. Para isso, inicaremos a aula falando o que é espaço amostral e evento.

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
Pessoa com as pernas na água
Saúde e bem-estar
Leptospirose
Foco de enchentes pode causar a doença. Assista à videoaula e entenda!
video icon
fone de ouvido, bandeira do reino unido e caderno escrito "ingles"
Gramática
Inglês
Que tal conhecer os três verbos mais usados na língua inglesa?
video icon
três dedos levantados
Matemática
Regra de três
Com essa aula você revisará tudo sobre a regra de três simples.