Campo gravitacional

O campo gravitacional é gerado nas regiões próximas aos corpos que têm massa. Seu valor é proporcional à massa e inversamente proporcional à distância ao centro do corpo.

A lua permanece na órbita da Terra graças ao campo gravitacional
A lua permanece na órbita da Terra graças ao campo gravitacional

Sempre que em uma determinada região do espaço há a ação de uma força, podemos dizer que existe também um campo, cuja natureza depende da causa que origina essa força. Por exemplo, se existe força de natureza elétrica em uma determinada região, também há nessa região um campo elétrico.

Compreendendo a noção de campo, vejamos agora como se define o campo gravitacional. Os objetos que possuem massa exercem atração sobre outros corpos que também possuem massa. Como exemplo, podemos citar a atração que a Terra exerce sobre os corpos em sua superfície, ou a atração que o Sol exerce sobre os planetas que orbitam ao seu redor.

A força que justifica esses dois fenômenos está ligada à massa desses corpos e é denominada de força gravitacional, sendo que, na região de atuação dessa força, existe o campo gravitacional.

Todos os corpos que têm massa possuem campo gravitacional, de forma que, ao colocarmos uma partícula na região de atuação desse campo, será estabelecida uma força gravitacional entre ambos.

Matematicamente, o campo gravitacional é dado pela equação:

g = P
     
m

Sendo:

g - o campo gravitacional;
P - força de interação graças à existência desse campo;
m – massa do corpo;

A fórmula acima pode ser reescrita da seguinte forma:

P = m.g

Essa expressão é a mesma obtida com a Segunda Lei de Newton. Isso quer dizer que a aceleração da gravidade e o campo gravitacional representam a mesma grandeza física. Porém, só podemos utilizar a expressão acima para calcular o campo gravitacional se já é conhecida a força de interação entre os corpos.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Para calcular o campo gravitacional em qualquer região do espaço, podemos utilizar a Lei da gravitação universal. Observe a figura a seguir que mostra um corpo de massa M próximo a outro corpo de massa m localizados a uma distância r um do outro.

A figura mostra a interação gravitacional entre os corpos de massa M e m
A figura mostra a interação gravitacional entre os corpos de massa M e m

A força gravitacional entre esses dois corpos é dada pela expressão:

F = G . M .m
    r2

Sendo:

G = 6,67 . 10-11, a constante de gravitação universal;
r – a distância entre os centros dos dois corpos.

Lembrando que há a equação P = m . g, em que P também representa a força gravitacional. Podemos substituir o F da equação acima por m.g, obtendo a expressão:

m.g = G . M .m
         r2

Simplificando m, obtemos:

g = G . M
      r2

A equação acima nos permite calcular o campo gravitacional ou a aceleração da gravidade para qualquer corpo e em qualquer região do espaço. A unidade de medida no S.I. é m/s2, a mesma utilizada para a aceleração.

O campo gravitacional é responsável por ficarmos “presos” à superfície da Terra, pela Lua e os satélites permanecem na órbita do nosso planeta e também por permanecermos em órbita ao redor do Sol.

Por: Mariane Mendes Teixeira

Artigos relacionados

Aceleração da gravidade

Veja aqui um pouco mais sobre a conceituação da aceleração da gravidade, que afirma que todos os corpos sobre a superfície da Terra estão sujeitos à sua ação.

Fases da Lua

Saiba por que a Lua apresenta quatro fases distintas e conheça algumas de suas principais características!

Gravitação

Você sabe o que é gravitação? Clique aqui e conheça importantes estudos de Newton sobre essa questão.

Lei da Gravitação de Newton

Conheça a lei da gravitação e sua equação, que determina a intensidade da força de atração entre dois corpos separados por uma distância qualquer.

Leis de Kepler

Conheça as três Leis de Kepler utilizadas para descrever o movimento planetário.

Modelo-Padrão da Física de Partículas

Férmions, bósons, léptons, hádrons, mésons, bárions, quarks, múons, neutrinos, glúons: entenda de uma vez por todas quais são as partículas fundamentais da natureza, quais são as suas características e acabe com as suas dúvidas relacionadas a tantos nomes que parecem não fazer muito sentido à primeira vista.

Peso de um corpo

Conheça a definição geral da força peso de um corpo.

Plutão: o planeta anão

Você sabe por que Plutão foi rebaixado para a classificação de planeta anão? Clique aqui e descubra!

Trânsito de Mercúrio e Trânsito de Vênus

Clique aqui para saber o que é o trânsito de Mercúrio e Vênus, fenômenos que ocorrem quando esses planetas cruzam a face do disco solar!