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FÍSICA

1ª SÉRIE

LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL (II)

AULA 08

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Compreender as aplicações da Teoria da Gravitação Universal de Newton.

OBJETIVO DA AULA

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PARA INÍCIO DE CONVERSA

https://www.humorcomciencia.com/wp-content/uploads/2015/09/Lua-cheia-de-verdade.jpg

Seja na Terra ou no céu,

como explicar essa atração?

Ao sinal do(a) professor(a), responda:

Observe as imagens a seguir

Sinto atração por você!

Eu sinto o mesmo!

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LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON

A Lei da Gravitação Universal de Newton �ficou conhecida como �lei do inverso do quadrado da distância.

Isaac Newton (1643 - 1727)

Para entender melhor essa relação entre força gravitacional e distância entre duas massas, observe o esquema no próximo slide:

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A força de atração na separação

A força gravitacional é sempre atrativa e direcionada do centro da massa de um corpo para o centro da massa do outro.

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A força de atração na aproximação

Força gravitacional aumenta 9 vezes.

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PRATICANDO 1

A atração entre o Sol e a Terra

Ao sinal do(a) professor(a), �você tem um minuto para responder em seu caderno:

1 min

A força gravitacional entre eles aumentaria quatro vezes.

O que aconteceria com o valor da força gravitacional entre a força gravitacional entre o Sol e a Terra, se fosse reduzida pela metade a distância entre eles?

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Comparando a força de atração entre diferentes massas

Existe ainda uma relação diretamente proporcional entre a intensidade da força gravitacional e a massa dos corpos envolvidos. Observe:

Agora, trocaremos uma melancia por outra de menor massa e ver o que acontece com a força gravitacional!

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PRATICANDO 2

A atração entre o Sol e a Terra II

Ao sinal do(a) professor(a), escreva em seu caderno:

1 min

O que aconteceria com o valor da força gravitacional entre a força gravitacional entre o Sol e a Terra, se fosse reduzida pela metade a massa de um deles?

O valor da força gravitacional cairia pela metade.

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LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON

Essa força de atração gravitacional não existe apenas entre planetas, estrelas e satélites. A atração gravitacional ocorre em todos os corpos que possuem massa.

Porém, para corpos cujas massas são muito pequenas, se comparadas com as massas dos astros, a atração gravitacional não é percebida.

https://1.bp.blogspot.com/-TN_RbX_Kjy8/XnQxXiiSi9I/AAAAAAAAcRo/IqbvbLTI40UMNdBnH5Z_unEFQyI6YuWFwCNcBGAsYHQ/s640/gravita%25C3%25A7%25C3%25A3o_heliocentrismo_lei%2Bda%2Bgravita%25C3%25A7%25C3%25A3o_atra%25C3%25A7%25C3%25A3o_asteroides.png

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LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON

A intensidade da força de atração gravitacional é diretamente proporcional às massas dos objetos (M1, M2) e inversamente proporcional a distância (d) entre seus centros, elevada ao quadrado.

Matematicamente:

Força Gravitacional �

Constante gravitacional (G)�É uma constante de caráter universal e, vale no SI, 6,7 ∙ 10–11 Nm2/ kg2.

Distância entre duas massas

(No SI, mede-se em m)

Produto entre duas massas� (No SI, massa mede-se em kg)

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Sabendo que a massa de Júpiter é MJ = 2 × 1027 kg e que a massa da Terra é MT = 6 ∙ 1024 kg. Sabendo que a maior proximidade ocorre a �6 ∙ 10 11m, qual a intensidade da força gravitacional entre Júpiter e a Terra nesse ponto de maior proximidade? Dado: G = 6,7 ∙ 10–11 Nm2/ kg2.

M1 = 2 × 1027kg

1º Passo → Ler, tirar os dados e identificar o que está sendo solicitado:

M2 = 6 ∙ 1024 kg

d = 6 ∙ 10 11m

G = 6,7 ∙ 10–11 Nm2/ kg2.

Anote em seu caderno, o exemplo a seguir:

FG = ?

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2º Passo → Identificar a “fórmula” que podemos utilizar:

3º Passo → Resolver:

ATENÇÃO!

Ao resolver problemas em física, não se esqueça de indicar a unidade de medida correspondente no resultado!

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PRATICANDO 3 - AGORA É A SUA VEZ!

Calculando a força de atração entre o Sol e a Terra

Calcule o valor da força de atração gravitacional entre o Sol e a Terra que estão separados por uma distância de 1,5.1011 m. Dados: MSol = 2.1030kg; MTerra = 6.1024kg; G = 6,7.10-11 N.m2/kg2

1º Passo → Ler, tirar os dados e identificar o que está sendo solicitado:

M1 = 2 × 1030kg

M2 = 6 ∙ 1024 kg

d = 1,5 ∙ 10 11m

G = 6,7 ∙ 10–11 Nm2/ kg2.

FG = ?

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2º Passo → Identificar a “fórmula” que podemos utilizar:

3º Passo → Resolver:

Em notação científica:

Arredondando:

FG= 3,6.1022 N

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Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

Na aula de hoje, compreendemos as aplicações da Teoria da Gravitação Universal de Newton.

O QUE VIMOS?

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BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: vol 1 . Física Moderna. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.

GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.

HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.

PIETROCOLA, Maurício et al. Física em contextos, 1: ensino médio. São Paulo, SP: Do Brasil, 2016.

POLITO, Antony M. M. A Construção da estrutura conceitual da Física Clássica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016.

REFERÊNCIAS