Gravidade

Gravidade é a força de atração mútua que os corpos materiais exercem uns sobre os outros. Classicamente, é descrita pela lei de Newton da gravitação universal. Foi descoberta primeiramente pelo físico inglês Isaac Newton e desenvolvida e estudada ao longo dos anos.
Albert Einstein descreveu-a como conseqüência da estrutura geométrica do espaço-tempo.
Do ponto de vista prático, a atração gravitacional da Terra confere peso aos objetos e faz com que caiam ao chão quando são soltos no ar (como a atração é mútua, a Terra também se move em direção aos objetos, mas apenas por uma ínfima fração). Ademais, a gravitação é o motivo pelo qual a Terra, o Sol e outros corpos celestiais existem: sem ela, a matéria não se teria aglutinado para formar aqueles corpos e a vida como a entendemos não teria surgido. A gravidade também é responsável por manter a Terra e os outros planetas em suas respectivas órbitas em torno do Sol e a Lua em órbita em volta da Terra, bem como pela formação das marés e por muitos outros fenômenos naturais.
Em sentido não-científico, "gravidade" significa seriedade ou austeridade.

Por que uma maçã cai da macieira para o chão, em vez de flutuar? A dúvida de Isaac Newton gerou toda uma área especial para os estudos da gravidade

Depois que a anedótica maçã caiu ao lado do jovem Isaac Newton, levando-o a formular a Lei da Gravitação Universal, este descobrimento alterou radicalmente a concepção humana do universo e a palavra "gravidade", cuja origem remonta a tempos pré-históricos, adquiriu nova importância.
"Gravidade" provém do latim ´gravitas´, formado a partir do adjetivo ´gravis´ (pesado, importante). Ambos os vocábulos trazem a raiz ´gru-´, do antigo tronco pré-histórico indo-europeu, de onde se deriva também a voz grega ´barus´ (pesado) que, entre outros vocábulos, deu lugar a barítono (de voz grave). Em sânscrito – a milenária língua sagrada dos brâmanes – formou-se a palavra guru (grave, solene), também a partir da raiz indo-européia ´gru-´, para designar os respeitados mestres espirituais e chefes religiosos do hinduismo.

• Lei de Newton da Gravitação Universal

Pouco se sabia sobre gravitação até o século XVII, pois acreditava-se que leis diferentes governavam os céus e a Terra. A força que mantinha a Lua presa à Terra nada tinha a ver com a força que nos mantém presos a esta. Isaac Newton foi o primeiro a pensar na hipótese das duas forças possuírem as mesmas naturezas.
Newton explica, "Todos os objectos no Universo atraem todos os outros objectos com uma força direccionada ao longo da linha que passa pelos centros dos dois objectos, e que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da separação entre os dois objectos."
Newton acabou por publicar a sua, ainda hoje famosa, lei da gravitação universal, no seu Principia Mathematica, como:

onde:

F = força gravitacional entre dois objectos
m1 = massa do primeiro objecto
m2 = massa do segundo objecto
r = distância entre os centros de massa dos objectos
G = constante universal da gravitação

A força de atração entre dois objetos é chamada de peso.
Rigorosamente falando, esta lei aplica-se apenas a objectos semelhantes a pontos. Se os objectos possuírem extensão espacial, a verdadeira força terá de ser encontrada pela integração das forças entre os vários pontos. Por outro lado, pode provar-se que para um objecto com uma distribuição de massa esfericamente simétrica, a integral resulta na mesma atracção gravitacional que teria se fosse uma massa pontual.

• Forma Vectorial
  

A forma acima descrita é uma versão simplificada. Ela é expressa mais propriamente pela forma que segue, a qual é vetorialmente completa. (Todas as grandezas em negrito representam grandezas vetoriais)

onde:
F 1 2 é a força exercida em m1 por m2
m1 e m2 são as massas e
são os vectores posição das duas massas respectivas
G é a constante gravitacional
Para a força na massa dois, simplesmente tome o oposto do vetor
A principal diferença entre as duas formulações é que a segunda forma usa a diferença na posição para construir um vetor que aponta de uma massa para a outra, e de seguida divide o vetor pelo seu módulo para evitar que mude a magnitude da força.

Aceleração da gravidade
Para saber a aceleração da gravidade de um astro ou corpo, a fórmula matemática é parecida:

onde:

A = aceleração da gravidade
m = massa do astro
r = distância do centro do objecto
G = constante universal da gravitação

Vimos a importância do cálculo, e da teoria da gravidade, que move, atrai os corpos, a importância da Lei da Gravidade para a física.