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Galileu Galilei e a queda livre dos corpos
 
 
 

A queda livre é um dos movimentos que está bastante presente em nossas vidas:ele se manifesta quando uma folha cai de uma árvore ou quando uma pedra é lançada ou simplesmente deixada cair.

Mas empre que lançamos um objeto para baixo, ou o atiramos para cima, existe uma força que se opõem ao movimento do objeto.

Esta força é chamada de resistência do ar.

E qual será o efeito desta força sobre os objetos em movimento?

Mas se de alguma maneira pudéssemos eliminar a resistência do ar algo mudaria no movimento destes objetos?

Sim, mudaria, porque neste caso a única força que agiria sobre uma pedra caindo seria a força gravitacional, a força com que a Terra atrai todos os corpos.

Importante: Você sabia que fazer vácuo é a mesma coisa que aspirar uma grande parte das moléculas de ar que estão no interior de um recipiente? Fazendo isto, diminui-se muito a resistência do ar no interior do recipiente..
 
 
 

A força da gravidade é uma força que permanece constante ao longo da trajetória de queda de um objeto, ou seja, que sempre existe. Este objeto, em queda e sujeito somente à ação da força da gravidade está num movimento que chamamos de queda-livre.

Este movimento é uniformemente variado, com aceleração constante dada pelo vetor aceleração da gravidade g.

 

A aceleração da gravidade é uma quantidade vetorial que possui o valor constante (num determinado local) de 9.8 m/s2.

 Isto significa que a velocidade de qualquer objeto em queda livre aumenta aproximadamente 10 m/s a cada segundo de movimento.

 

  
 
 
 

Assim, a aceleração da gravidade é uma quantidade vetorial que aponta para baixo, tendo o mesmo sentido e a mesma direção que a força da gravidade.

Experiências já realizadas em quedas de objetos de diferentes pesos, formas e densidades concluíram que a intensidade da aceleração da gravidade g, medida num determinado lugar, é a mesma para todos os objetos, sendo independente das características dos objetos em queda, e vale aproximadamente 9.8 m/s2 (* seu valor varia ligeiramente com a latitude e com a altitude, entretanto, o valor de g utilizado neste material será de 9.8 m/s2).

No entanto, o valor da aceleração da gravidade não é constante, porque se deixássemos cair uma pedra de um edifício de alguns quilômetros de altura, a força da gravidade variaria ligeiramente ao longo do percurso.

Por exempo, sobre a superfície da Terra, a aceleração da gravidade varia, ainda que pouco, de um lugar para outro.

É máxima nos pólos (9.832 m/s2) e mínima no equador (8.780 m/s2).

 
 
 

Galileu Galilei

Um nome que faz parte da história científica moderna e que está intimamente ligado à queda livre é o físico italiano Galileu Galilei. O texto abaixo fala um pouco de sua vida e de seu trabalho como cientista. Vale a pena conferir.
 
 
 
Em 1581, Galileu Galilei ingressou na Universidade de Pisa para estudar Medicina, iniciando depois seus estudos em Matemática. Quatro anos depois, abandonou seus estudos na universidade sem obter o grau, para se dedicar exclusivamente ao estudo da matemática, tornando-se mais tarde catedrático dessa disciplina na Universidade de Pisa. Nessa época, começa a fazer suas primeiras investigações em física, particularmente em mecânica [Link: Física - Mecânica], tentando descrever os fenômenos em linguagem matemática. Isso provoca violenta oposição da ciência oficial, representada pelos seguidores de Aristóteles [Link: História -História Grega], que discordavam da aplicação da matemática aos domínios da física. Essa nova maneira de examinar os fatos científicos seria a maior contribuição de Galileu.
 
 
 
Em 1604 elaborou a lei fundamental da queda livre dos corpos, fundamental para todo o desenvolvimento posterior da mecânica. Do alto da torre inclinada de Pisa [Imagem 7_698078.jpg], Galileu realizou diversas experiências com queda de corpos. Em 1609, teve notícia de que , na Holanda, um telescópio [Link: Física – Óptica] tinha sido inventado, e imediatamente procurou obter melhores informações sobre ele. A partir de então pôs-se a aperfeiçoar o instrumento, duplicou sua capacidade de aumento e começou a fazer observações astronômicas [Link: Astronomia].
 
 
 
Um ano depois publicava um livro chamado O Mensageiro Celeste, no qual descrevia o aspecto montanhoso da superfície lunar [Link: Geografia – A Lua][Imagem 7_706014.jpg], revelava a existência de inúmeras estrelas até então desconhecidas e mostrava que Júpiter [Link: Geografia – Os Planetas do Sistema Solar] possuía quatro satélites. Logo depois, através de outras observações, descobriria as fases do planeta Vênus [Link: Geografia – Os Planetas do Sistema Solar] [Imagem 7_706067.jpg] as formas de Saturno [Link: Geografia – Os Planetas do Sistema Solar] e as manchas solares [Link: Geografia – O Sol]:
 
 
 
No entanto, todas essas descobertas constituíram-se em grandes inovações, e foram duramente criticadas pelos teólogos [Glossário], que viam nas teses de Galileu uma negação dos textos bíblicos. Então começou uma nova fase em sua vida.
 
 
 
As autoridades da época começaram a instruí-lo para que não mais defendesse as idéias de Copérnico [Link: História – Nicolau Copérnico e o Heliocentrismo], por serem estas contrárias às sagradas escrituras. Durante alguns anos Galileu permanece em silêncio, mas em 1623 volta a ridicularizar as teorias de Aristóteles no livro O Ensaiador e começa a escrever o Diálogo Sobre os Dois Maiores Sistemas. Neste livro, confronta as idéias de Ptlomeu [Link: Ptlomeu e o Geocentrismo] -segundo as quais a Terra ocupa uma posição estática no Universo, o Sol girando ao seu redor – e as de Copérnico, que defende exatamente o contrário. Esta obra só foi publicada em 1632, já que os editores temiam correr riscos publicando livros que iam contra as normas religiosas vigentes. E eles estavam certos: em outubro do mesmo ano Galileu é convocado a enfrentar um tribunal do Santo Ofício [Link: História – Inquisição e o Tribunal do Santo Ofício]:
 
 
 
Condenado em junho de 1633, ele é obrigado a negar suas idéias, sob a pena de ser queimado como herege, Prefere viver e se retrata, mas não se ficou sabendo exatamente em que termos. Sobre o acontecimento correram versões contraditórias, mas seja como for, Galileu continuou a viver e, em 1638, lança clandestinamente o Discurso a Respeito de Duas Novas Ciências, obra que seria a mais madura de todas as que escreveu. No mesmo ano, perde a visão e espera o fim de seus dias, que só iria acontecer quatro anos depois, no dia 18 de janeiro de 1642. Recentemente, o Papa João Paulo II [Link: História] reconsiderou a questão, inocentando Galileu das acusações de heresia. Fonte: Texto extraído (com modificações) da coleção Os Pensadores- Bruno,Galileu e Campanella, Abril Cultural Segunda Edição, 1978 São Paulo