Registrado sob nº 1187
ISSN 1807-3441
Quanto tempo levará para a força gravitacional juntar duas massas quaisquer? solução analítica e simulação
computacional
FABIO AUGUSTO MEIRA CÁSSARO
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Universidade Estadual de Ponta Grossa
SÉRGIO DA COSTA SAAB
TANIA TOYOMI TOMINAGA
Palavras-chave: ENERGIA MECÂNICA, ENERGIA POTENCIAL, FORÇA CENTRAL
Em cursos introdutórios de física, uma atenção especial é dada ao problema
envolvendo forças centrais. Como exemplo deste tipo de força, podemos
citar a força de atração gravitacional entre duas massas quaisquer. Esta
atenção resulta, principalmente, pelo fato de que forças centrais são
conservativas e importantes conceitos como energia potencial e conservação
da energia mecânica de um sistema submetido a este tipo de força podem ser
obtidos e introduzidos a alunos de graduação. Em geral, esses conceitos
aparecem como definições que, freqüentemente, causam estranheza a maior
parte dos alunos. Este trabalho teve como ponto inicial, uma questão
levantada por um de nossos estudantes: "A força gravitacional entre duas
massas quaisquer irá juntá-las?" Se as considerarmos isoladas, a resposta
é que sim. Entretanto, dependendo da distância inicial entre elas, suas
velocidades iniciais e suas massas, isto pode levar um tempo muito grande.
Mas: quanto tempo levará para que elas se juntem? Esta questão pode ser
respondida pela resolução da segunda lei de Newton para o movimento,
considerando a atração gravitacional entre as duas massas. Quando isto é
feito, o princípio da conservação da energia é obtido. Também, este
enfoque permite a introdução e interpretação do princípio da conservação
da energia mecânica de uma forma mais direta e simples.