FÍSICA
1ª SÉRIE
GRAVITAÇÃO UNIVERSAL
AULA N6
Compreender o conceito de força e a Lei da Gravitação Universal de Newton.
OBJETIVO DA AULA
No 2º trimestre, você vai saber como:
d17 — Aplicar as Leis de Newton
https://segredosdomundo.r7.com/wp-content/uploads/2021/12/albert-einstein-foi-alvo-de-cientistas-nazistas-que-trouxeram-ideias-racistas-1.jpeg
Mas para isso, precisamos:
d01 — Compreender o movimento de corpos celestes e/ou fenômenos naturais, por meio da interação entre Sol, Terra e Lua.
d10 - Reconhecer a evolução estelar.
PARA INÍCIO DE CONVERSA
Ao sinal do(a) professor(a), responda à questão acima.
O QUE ESSAS INTERAÇÕES TÊM EM COMUM?
https://www.eluniversal.com.mx/resizer/191qaoCqFrfd8SJOd2Z1e3o4T2E=/1100x666/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/eluniversal/U7ORAUN53VHC3D6W2HOPZICOSE.jpg- © Todos os direitos reservados a Warner Bros
O físico teórico Sheldon Cooper (foto), interpretado por Jim Parsons, protagonista da série “The Big Bang Theory”.
CONCEITO FÍSICO DE FORÇA
https://www.bbc.com/portuguese/geral-45170971
Os físicos definem força como uma forma de
representar algum tipo de interação entre duas ou mais coisas.
Retomando:
Força magnética.
Força nuclear.
https://i.gifer.com/AYtD.gif
Força elétrica.
Força gravitacional.
Praticando 1
Ao sinal do(a) professor(a), relacione as forças com as suas características:
2 min
( ) interação entre massas.
( ) interação entre prótons e nêutrons.
( ) interação entre o núcleo do átomo e seus elétrons.
( ) interação entre ímãs ou cargas elétricas em movimento.
d
a
b
c
TEORIA DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON
Isaac Newton (1643 - 1727)
A teoria da gravitação universal é chamada de universal, por permitir compreender tanto a queda dos corpos próximos da superfície da Terra, quanto o fato da Terra e os demais planetas do Sistema Solar orbitarem em torno do Sol, e da Lua girar em torno da Terra.
O VALOR DO CAMPO GRAVITACIONAL TERRESTRE
Observe que as setas indicam a direção e o sentido da força a que fica sujeito um objeto colocado próximo ao planeta.
Na superfície da Terra, o valor do campo gravitacional (gterra) vale cerca de 9,8 N/kg, arredondando, temos: gterra = 10 N/kg.
Esse conjunto de linhas é chamado linhas de força do campo gravitacional.
https://tenor.com/pt-BR/view/sheldon-cooper-fun-the-big-bang-theory-hahaha-lol-gif-5614312
LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON
A Lei da Gravitação Universal de Newton �ficou conhecida como lei do inverso do quadrado da distância.
Para entender melhor a lei do inverso do quadrado da distância, observe os esquemas apresentados nos próximos slides:
https://www.deviantart.com/ingdianita/art/Sheldon-s-grin-big-ANIMATION-166097230
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.
A força de atração na aproximação
Força gravitacional aumenta 9 vezes.
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:
E assim, chegamos a equação que expressa a lei da gravitação universal de Newton:
PRATICANDO 2
A atração entre o Sol e a Terra
Ao sinal do(a) professor(a), �responda em seu caderno:
2 min
A força gravitacional entre eles aumentaria 9 vezes.
a) O que aconteceria com o valor da força gravitacional entre a força gravitacional entre o Sol e a Terra, se fosse reduzida por 3 a distância entre eles?
b) 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.
PRATICANDO 2
Questão Prova Paraná 2024, 1ª ed., 1ª série
d01 — Compreender o movimento de corpos celestes e/ou fenômenos naturais, por meio da interação entre Sol, Terra e Lua.
Unificação da gravidade e astronomia
A "primeira grande unificação" foi a unificação da gravidade de Isaac Newton no século XVII, que reuniu os entendimentos dos fenômenos observáveis da gravidade na Terra com o comportamento observável dos corpos celestes espaço.
Leia o texto.
Além de explicar os movimentos dos corpos celestes, a interação gravitacional é responsável, na superfície da Terra, pelos fenômenos.
A) da queda dos corpos e das marés.
B) das colisões e da queda dos corpos.
C) da queda dos corpos e do tectonismo.
D) dos terremotos e da queda dos corpos.
E) da queda dos corpos e aquecimento solar.
INTERAÇÕES GRAVITACIONAL E NUCLEAR
A Relação com o ciclo de vida do Sol
Como qualquer outra estrela, o Sol mantém-se na maior parte de sua “vida”, em um equilíbrio resultante da força que quer implodi-lo — de natureza gravitacional — e da força que quer explodi-lo — de natureza nuclear. Observe a imagem a seguir:
PRATICANDO 3
Questão Prova Paraná 2024, 1ª ed., 1ª série
d10 — Reconhecer a evolução estelar
Considerando o ciclo de vida das estrelas o Sol “levará” consigo os três planetas mais próximos quando ocorrer a sua “morte”, porque,
A) antes de virar uma anã branca, irá se expandir em uma gigante vermelha, absorvendo os três planetas.
B) após se tornar uma supergigante vermelha, irá expulsar suas camadas externas e, juntamente, os três planetas, extinguindo-os.
C) após se tornar uma supergigante vermelha, seu núcleo entrará em colapso, surgindo um buraco negro que absorverá os três planetas.
D) antes de virar uma anã branca, seu núcleo entrará em colapso, explodindo em uma supernova, ejetando os três planetas nessa explosão.
E) após se tornar uma supergigante vermelha, seu núcleo entrará em colapso, explodindo em uma supernova, expulsando os três planetas nessa explosão.
Nesta aula, compreendemos o conceito de força e a Lei da Gravitação Universal de Newton.
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5
PARA
Livro didático
Vol. 2: movimentos e equilíbrios na natureza
Pág. 25
Vol. 4: origens
O QUE VIMOS?
Págs. 64 – 68
REFERÊNCIAS
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.
GODOY, L. P. Agnolo, R. M. MELO, W. C. Multiversos: ciências da natureza: origens/Movimentos e equilíbrios na natureza: ensino médio. 1ª ed. São Paulo: FTD, 2020.
ENCAMINHAMENTOS METODOLÓGICOS - ORIENTAÇÃO N.º11/2023: