Por: Bruno Amorim

Você já ouviu falar de Isaac Newton? As descobertas deste cientista inglês povoam aulas de física e de ciências. Conta a lenda que depois de observar uma maçã caindo, Newton teve uma ideia que revolucionou o modo de pensar de sua época: a de que a gravidade – força que faz as frutas caírem – também seria responsável por manter a Lua girando em torno da Terra.

Vamos entender melhor esta tal de gravidade? Para isso é preciso conhecer os experimentos feitos por Newton “com ouro, prata, chumbo, vidro, areia, sal, água, madeira e trigo, usando duas caixas de madeira, redondas e iguais”1 e deixando as caixas caírem da mesma altura. Ao observar as caixas, percebeu que elas sempre caem em direção ao centro da Terra. E se perguntou o porquê disso. Afinal, por que as caixas não caíam para cima ou para o lado? Galileu -outro cientista anterior a Newton – já se fazia essa pergunta e experimentos similares.

Unindo as físicas terrestre e celeste

A resposta é que existe uma força atrativa entre tudo aquilo que é feito de matéria. Essa força depende apenas da massa dos objetos que se atraem e da distância estre eles. A atração da Terra sobre você é maior do que a da Lua, pois o nosso planeta tem mais massa do que seu satélite e você está muito mais próximo do centro da Terra do que da Lua. Essa mesma força prendendo seus pés ao chão, atrai a Lua o suficiente para ela ficar em órbita, sem vagar pelo espaço.

Essa foi a grande contribuição de Newton: mostrar que o movimento é regido pelas mesmas forças em nosso planeta e fora dele. A maçã, nesse caso, representa um objeto terrestre qualquer. Newton constatou que ela – assim como qualquer outro objeto no planeta – é atraída pela Terra da mesma forma que a Lua – um objeto celeste.

Além disso, se a gravidade não existisse, a Lua em vez de orbitar a Terra se moveria em linha reta em direção ao infinito. O mesmo ocorreria com a Terra, que não manteria sua órbita ao redor do Sol. Você também não ficaria preso ao chão, mas sairia voando. Apesar de invisível, a gravidade – força essencial do universo – afeta todos os objetos e corpos no planeta e além. Fica até difícil imaginar como seria o universo sem a gravidade.

Assim Newton mostrou que uma mesma força – a gravidade – atua sobre a Terra e fora dela e conseguiu unificar as físicas celeste e terrestre, até então separadas por crenças tradicionais antigas. Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.), renomado filósofo grego, acreditava que as estrelas, os planetas e a Lua se moviam espontaneamente em círculos, sem a influência de nenhuma força. Isso porque o céu era o espaço do divino e da perfeição, enquanto a Terra era imperfeita.

Corpos que caem

A prova mais evidente da gravidade é o simples fato de não sairmos voando por aí… Mas só a partir de experimentos e medidas foi possível descrever como essa força funciona. Já sabemos que os objetos sempre caem em direção ao centro da Terra. E, assim como Galileu, Newton também percebeu que dois corpos com massas diferentes caem da mesma altura em tempos iguais, se a resistência do ar aos dois objetos também for igual. Uma folha de papel sofre a resistência do ar e quando cai parece flutuar, caindo mais devagar do que uma bola de futebol, por exemplo. Newton utilizou duas caixas de formatos iguais para realizar seu experimento sem que este fosse afetado pela resistência do ar.

Massa e distância

A força da gravidade entre dois objetos é o produto de suas massas dividido pelo quadrado da distância entre eles. Ou seja, quanto mais massa um objeto tem e mais perto ele está, maior sua força de atração sobre outro objeto. Isso explica por que não saímos flutuando em direção ao Sol. Pois, apesar da massa do Sol ser muito maior do que da Terra, ele está muito longe e, portanto, a gravidade terrestre supera a atração do Sol e não nos deixa flutuar em direção a ele. Mas, se você passasse muito perto do Sol (em uma nave espacial, por exemplo) seria atraído diretamente para ele.

Da mesma forma, uma pessoa – que tem massa muito menor do que o Sol – apesar de atrair o astro rei, não o faz cair como uma gigante maçã em nossas cabeças, pois a atração é muito fraca e não provoca nada perceptível.

Portanto, podemos perceber como a gravidade afeta nossas vidas cotidianas, além de fazer maçãs caírem de árvores. Mas, com ou sem maçã, o importante é notar a contribuição de Newton para o campo da ciência.

E se você ainda duvida da gravidade, faça o teste: deixe cair dois objetos iguais, mas com massas diferentes caírem e veja se eles não caem com a mesma velocidade. Mas lembre-se das condições de vento e da resistência do ar. O melhor é utilizar objetos com formato parecido, mas com pesos bem diferentes, por exemplo, uma caixa cheia de algodão e outra, cheia de areia.

Consultoria: Tereza Costa e Paulo Henrique Colonese – Museu da Vida / Fiocruz.