Lei da Gravitação Universal

A Lei da Gravitação Universal é uma das descobertas mais importantes na história da física, formulada por Sir Isaac Newton no século XVII. Essa lei descreve a atração gravitacional entre dois objetos com massa e é fundamental para entender o movimento de planetas, estrelas, satélites e outros corpos celestes no universo.

De acordo com a Lei da Gravitação Universal, a força gravitacional entre dois objetos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. Matematicamente, a fórmula para calcular a força gravitacional F é dada por F = frac{{G cdot m_1 cdot m_2}}{{r^2}}, onde G é a constante gravitacional, m_1 e m_2 são as massas dos objetos e r é a distância entre eles.

No contexto dos vestibulares, é essencial compreender essa lei e ser capaz de aplicá-la para calcular a força gravitacional entre objetos em diferentes situações. Além disso, a Lei da Gravitação Universal é crucial para entender a órbita dos planetas em torno do Sol e outros fenômenos celestes.

Exercício Resolvido

Qual é a força gravitacional entre a Terra (massa de 5,97 times 10^{24} text{ kg}) e a Lua (massa de 7,35 times 10^{22} text{ kg}) quando a distância entre eles é de 3,84 times 10^8 text{ m}? Use a constante gravitacional G igual a 6,67 times 10^{-11} text{ N}cdottext{m}^2/text{kg}^2.

Solução: Podemos usar a fórmula da Lei da Gravitação Universal para calcular a força gravitacional. Substituindo os valores conhecidos, obtemos F = frac{{6,67 times 10^{-11} text{ N}cdottext{m}^2/text{kg}^2 cdot 5,97 times 10^{24} text{ kg} cdot 7,35 times 10^{22} text{ kg}}}{{(3,84 times 10^8 text{ m})^2}} = 1,98 times 10^{20} text{ N}. Portanto, a força gravitacional entre a Terra e a Lua é de 1,98 times 10^{20} text{ N}.

Alternativas:

Exercícios Propostos

1. Dois objetos têm massas de 10 text{ kg} e 20 text{ kg}, respectivamente. Se a força gravitacional entre eles é de 4,0 text{ N}, qual é a distância entre os objetos? Use a constante gravitacional G igual a 6,67 times 10^{-11} text{ N}cdottext{m}^2/text{kg}^2.

2. A força gravitacional entre a Terra e um objeto é de 500 text{ N}. Se a massa da Terra é de 5,97 times 10^{24} text{ kg}, qual é a massa do objeto?

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