A força gravítica. Como se explica o movimento dos planetas em volta do Sol? Os planetas do Sistema Solar movem-se em torno

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1 41 e 42 08/03/2012 Sumário Conclusão da lição anterior. Resolução de exercícios. - e as suas características. - Relação entre a força gravítica e o movimento dos astros. - As fases da Lua e o fenómeno das marés. - Noção de peso e massa dos corpos. Como se explica o movimento dos planetas em volta do Sol? Os planetas do Sistema Solar movem-se em torno do Sol e a Lua move-se à volta da Terra devido a interações gravíticas. As forças gravíticas são forças atrativas que atuam à distância. A sua intensidade é tanto maior quanto: maior for a massa dos corpos; menor for a distância entre eles. 1

2 Uma força especial a força gravítica é consequência da chamada Lei da Atração Universal, descoberta Isaac Newton. Newton explicou como atua a força gravítica: Quaisquer dois corpos atraem-se mutuamente com uma força atrativa que é tanto maior quanto maiores forem as massas dos corpos envolvidos, e tanto menor quanto for a distância entre eles. À força da gravidade também se chama força de atração gravitacional. Como se representa a força gravítica é uma força Universal, ou seja, é válida para quaisquer corpos do Universo. Pode ser representada da seguinte forma: 2

3 Porque é que a Lua e os satélites artificiais não caem para a Terra? A Lua não cai para a Terra A Terra não cai para o Sol e os satélites artificiais não caem para a Terra... porque todos têm movimentos com velocidades adequadas que lhes permitem estar em órbita. A que se devem as marés? As marés são movimentos periódicos do nível das águas dos oceanos. Quando o nível da água do mar sobe e atinge a altura máxima temos uma maré cheia ou maré alta ou preia-mar. Quando o nível da água do mar desce e atinge o nível mais baixo temos uma maré vaza ou maré baixa ou baixa mar. Entre duas marés altas decorre um período de 12 horas e 26 min. Entre uma maré alta e uma maré baixa decorre um período de 6 horas e 13 min. 3

4 A que se devem as marés? O efeito de maré deve-se à atração gravítica que a Lua e o Sol exercem sobre a Terra. Marés vivas e marés mortas As marés vivas ocorrem nas fases de lua cheia e de lua nova, quando o Sol, a Terra e a Lua se encontram alinhados. Nestas fases, as ações gravíticas reforçam-se. As marés mortas ocorrem nas fases de quarto crescente e de quarto minguante. Nestas fases, as ações gravíticas não se reforçam. 4

5 Como varia o peso de um corpo à superfície da Terra? Peso e massa são grandezas físicas diferentes. A massa de um corpo é uma medida da quantidade de matéria que o constitui. A massa de um corpo determina-se com uma balança. Exprime-se em quilograma (kg) (SI). O peso de um corpo é a força com que o corpo é atraído para a superfície da Terra. O peso de um corpo determina-se com um dinamómetro. Exprime-se em newton (N) (SI). No dia-a-dia, confundimos, muitas vezes, massa com peso. Na verdade, num mesmo lugar da Terra, o valor do peso de um corpo é tanto maior quanto maior for a sua massa. Assim, em Portugal e ao nível do mar: um pacote de arroz de massa 1 kg, pesa 9,8 N. um pacote de arroz de massa 2 kg, pesa 19,6 N (2 x 9,8 N). um pacote de arroz de massa 10 kg, pesa 98 N (10 x 9,8 N). Se reparares, o quociente entre o valor do peso de um pacote de arroz e a sua massa, é constante: 9,8 1 = 9,8 ; 19, = 9,8 ; = 9,8 10 Num mesmo lugar da Terra é: peso massa = constante 5

6 Que características apresenta o peso de um corpo? O peso de um corpo deve-se à força gravitacional entre o corpo e a Terra (ou outro planeta). O peso de um corpo, como força que é, representa-se por um vetor. Características do peso, P, da maçã: Direcção - vertical Sentido da maçã para a Terra Intensidade valor do peso da maçã Ponto de aplicação ponto onde o peso actua A massa de um corpo é uma propriedade do corpo; não varia. O peso de um corpo não é uma propriedade do corpo; varia com o lugar onde o corpo se encontra. Como varia o peso de um corpo com o lugar da Terra? O peso de um corpo na Terra varia com a: Altitude é tanto menor quanto maior for a altitude do lugar. Maior altitude Menor peso Assim, o peso de um corpo no cimo de uma montanha é menor do que ao nível do mar. Latitude é tanto maior quanto maior for a latitude do lugar (distância ao Equador). Maior latitude Maior peso Assim, o peso de um corpo é maior junto aos pólos do que nas zonas equatoriais. 6

7 Como varia o peso de um corpo no Sistema Solar? O peso de um corpo varia de planeta para planeta, mas a Porquê massa não. Porque a intensidade das forças gravíticas varia com: a massa dos corpos que interatuam; a distância a que se encontram os corpos do centro do planeta. Daí o peso de um corpo em Júpiter ser maior do que na Terra. Peso e Massa do mesmo corpo nos planetas do Sistema Solar 7

8 TPC 1. TPC: Exercícios 1 a 10 do Manual (páginas 114 e 115), Movimentos e Forças. Sugestão: Como forma de estudo para o teste, devem tentar fazer os exercícios do Caderno de Atividades desde a página 22 até à página 29. 8