Question

De acordo com a lei da gravitação universal, uma bola de tenis é atraida pela Terra, que, por sua vez atrai a bola.
a) compare essas duas forças de atração quanto à intensidade, à direção, ao sentido e ao corpo em que atuam.
b) por que a bola, quando é solta, acelera em direção à Terra não acelera em direção à bola?


Qual é, em newtons, a intensidade da força da atração gravitacional entre um corpo de massa igual a 5 kg e a Terra, em um local onde o modulo da aceleração gravitacional é 9,8?

Answer 1

a) Observe essa figura: http://4.bp.blogspot.com/-c8zyl8cz5U8/VgXoe6nbBzI/AAAAAAAAC_Y/GsyArVacwG8/s1600/dina12.bmp

Pela 3ª Lei de Newton, a Terra exerce uma força sobre a bola, chamada força de atração e essa força é de cima para baixo, para o Sul. Mas a bola também exerce uma força sobre a Terra de igual intensidade, mas em sentido contrário, ou seja, a força é de baixo para cima, para o Norte. Veja que as intensidades das forças são iguais, ou seja, a bola não exerce uma força inferior sobre a Terra. 

b) A Terra ACELERA em direção à bola!!! Não é incrível!!!?? Mas é verdade! Se o seu professor de física disser o contrário, ele estará errado! Pela 3ª Lei de Newton que vimos na letra a), a força que a bola exerce sobre a Terra é igual à força que a Terra exerce sobre a bola, mas com sentido contrário! Veja que o par ação e reação NUNCA acontece no mesmo corpo. A ação é da Terra sobre a bola e a reação é da bola sobre a Terra ou vice versa, mas NUNCA a ação e a reação serão só sobre a Terra ou só sobre a bola. 

Mas então, o que acontece que nós não vemos a Terra acelerar em direção à bola ? Aí entra a 2ª Lei de Newton: F = m x a. Então F/m = a -> Veja que a aceleração é diretamente proporcional à força, mas é inversamente proporcional à massa do corpo. Ou seja, se a massa aumenta, a aceleração diminui, se a massa diminui, a aceleração aumenta! É isso o que quer dizer inversamente proporcional: Tudo o que acontece com um, acontece diferente com o outro. Sabendo disso, podemos fazer F/m = a com m = massa da bola e m= massa da Terra.

F/m = a (aceleração da bola) F/M = a (aceleração da Terra)

Veja que a massa da Terra é MUITO maior que a da bola! Então, a aceleração que a Terra tem na direção da bola é imperceptível! Já a massa da bola é muito pequena e a aceleração dela em direção à Terra é muito perceptível!

A força de atração gravitacional, em um corpo na superfície da Terra, vai ser a Força Peso atuando no corpo, ou seja P = m x g e isso dá P = 5 x 9,8 =  49 N ou Newtons.