Visualizar a Gravidade

Excelente aula em que o professor Dan Burns explica visualmente de forma simples e bem didática o conceito de gravidade, dos efeitos da massa no espaço, da direção das órbitas… tudo com base no tecido do espaço-tempo.

18 comentários

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    • Maria João Loureiro on 17/06/2014 at 14:15
    • Responder

    Interessante sobretudo para divulgação apesar de estar em Inglês e da voz do professor não ser, a meu ver, muito agradável. Do ponto de vista didático precisava de ser trabalhado. Deixo ficar algumas sugestões: traduzir a narrativa ou colocar legendas, dividir o vídeo por secções (o que pode ser feito, por exemplo, usando as ferramentas do Educast@fccn (ver exemplo em – https://educast.fccn.pt/channels/2465/clips) e organizar o conteúdo em torno de questões. Espero ter ajudado. MJL

    1. Muito interessante.

      Mas o Educast é um projeto profissional, segundo entendi. Certo?

      O do professor no vídeo parece-me algo “na hora”. Alguém levou ali uma camera e filmou… 😉

      abraços e obrigado

  1. Desculpe a ignorância, mas o que faz com que os planetas não se choquem e mantêm sua orbita ? O que faz com que todos os objetos do universo não sejam atraídos pelo de maior massa até que se choquem?

    1. A velocidade.

      Imagine que atira uma bola. Ela vai pelo ar e vai caindo até cair completamente.
      Envie de novo a bola, mas com mais força. Ela vai mais longe pelo ar antes de cair.
      Envie de novo a bola, mas com ainda mais força. Ela vai ainda mais longe pelo ar antes de cair.
      Com uma determinada força, ela vai tão longe mas tão longe que dá uma volta completa à Terra sem cair.
      É isso que acontece à Lua, aos satélites, etc… estão com tanta velocidade que não “caem”. Na verdade estão sempre em “queda” (por isso é que não “fogem” da Terra), mas a velocidade permite-lhes manterem-se em órbita.

      abraços

    • Rogério Gonçalves on 17/06/2014 at 03:34
    • Responder

    Olá professor Carlos,

    Obrigado pela correcção. De facto pensei o Sol como ele é agora. Daqui a 5 mil milhões de anos desconhecia, que se tornará numa gigante vermelha, com camadas externas mais próximas da terra. O rigor da expressão é sempre bem
    vinda e esclarecedora.
    abraços,

    1. A diferença de tamanho:
      http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect20/h_in_sun_redgiant_03.gif
      😉

      Esta é uma estrela similar, ao que o Sol vai ficar:
      http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/25oct_friedplanets/

      🙂

      abraços!

    • Rogério Gonçalves on 17/06/2014 at 02:46
    • Responder

    Boa noite,

    Facto curioso, o tema e a aula que vem ao encontro de uma matéria que aprendi logo no curso secundário de que gostei imenso, isto há quase meio século, e precisamente há dois dias quis refrescá-la, no propósito de compreender como acontecem as variadíssimas órbitas, de asteroides, satélites e planetas . Bem como as velocidades que podem atingir corpos em queda livre e os efeitos do atrito do ar a existir.
    As fórmulas que se aplicam e que então aprendi são : F = m x a (f )Força é igual a (m) massa vezes (a) aceleração) e (matéria atrai matéria na razão direta das massas e na inversa do quadrado da distância). Onde (a) aceleração pede ser substituída por (g) aceleração da gravidade (aproximadamente 10 m/ s2 ). Leis de Newton se estou certo.
    Assim, com cálculos algo complexos mas precisos, poder-se-á concluir que a distância da órbita da terra em relação ao sol, é o bastante para que esta não corra riscos de vir a ser engolida pelo sol, tais como os outros planetas mais afastados, exemplo marte, cuja massa deverá ser algo menor que a da terra.
    Como amador de ciência espero não ter expresso alguma incorreção, em caso afirmativo me corrijam s.f.f.
    Cumprimentos,

    1. Olá,

      Não se tem a certeza se a Terra será engolida ou será colocada fora de órbita…
      Eu penso que o Rogério está a pensar no Sol como ele está agora. No entanto, daqui a 5 mil milhões de anos, o Sol será uma gigante vermelha, em que as camadas externas da estrela estarão mais próximas de nós 😉

      abraços!

    • Graciete Virgínia Rietsch Monteiro Fernanbdes on 16/06/2014 at 20:56
    • Responder

    Outra vez a ignorância a falar. Daquilo que li e vi depreendi que ,por exemplo, no caso do Sistema Solar, os planetas que gravitam o SOL num “infinito” muito longínquo acabarão por se despenhar sobre ELE. Mas, antes disso, não serão engolidos pelo SOL já moribundo?
    Cumprimentos.

    1. Mercúrio e Vénus serão sim engolidos pelo Sol daqui a cerca de 5 mil milhões de anos 😉

  2. No caso os corpos sempre serão puxados ao centro, certo? Então me tira uma dúvida: Quanto maior a massa, maior a gravidade? Nesse exemplo as esferas são induzidas pelo o objeto centralizado, em que função disso as grandes massas repelem, ao invés de impelir, como mostra o vídeo?

    Grato 😀

    1. Sim, quanto maior a massa, maior a gravidade. Assumindo também o mesmo tamanho… ou seja, está-se a assumir a mesma massa pelo mesmo espaço… e tendo maior massa, irá ter também maior densidade no mesmo espaço.

      Não entendi o resto do seu comentário…
      Está a falar do efeito do gravity assist, como algumas das nossas sondas utilizam?
      http://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade_assistida
      http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist

      abraços!

  3. Muito esclarecedor! Ótimo vídeo!
    Uma pergunta que sempre me atormenta: no modelo do tecido, os corpos mais pesados curvam o pano mais para baixo pq são atraídos pela gravidade externa ao modelo. Mas como é que os corpos causam a curvatura no universo real, uma vez que não há nada os puxando?? Tipo, não há “para cima” ou “para baixo”, como no modelo. será que fui claro.. 🙂
    Obrigado e um abraço! Continue com esse trabalho sensacional!

    1. Peço desculpa, mas não entendi muito bem a sua pergunta…

      O que é a “gravidade externa ao modelo”?

      No universo real, não existe cima ou baixo. Mesmo quando falamos de planetas, convenciona-se que um lado é Norte e outro é Sul. Tal como se faz na Terra. Mas são tudo convenções. Se sair da Terra, não vê a Terra com uma parte de cima e outra de baixo.

      No caso do tecido do Universo, imagine que na simulação do vídeo no post, o João é um ser de 2 dimensões: um quadrado desenhado nesse tecido. Quando você se aproxima do centro de massa (uma bola por exemplo), você não vê qualquer “curvatura” ou “buraco”… você é um ser de 2 dimensões nesse tecido… por isso você simplesmente segue esse tecido.
      Nós, humanos, olhamos para o tecido no vídeo e vemos a encurvar. Mas você se fosse um desenho nesse tecido não o veria a encurvar.
      Da mesma forma, o tecido do espaço-tempo, em 3 dimensões, também tem essa curvatura na presença de massa. Sabemos isso devido a Einstein, e à experiência de curvatura da luz. No entanto, nós fazemos parte desse tecido, não estamos a “ver de cima”, por isso detetamos os efeitos dessa curvatura mas não a conseguimos ver. Só se estivessemos a ver a partir de uma dimensão espacial superior (como no vídeo) é que veríamos o tecido do espaço-tempo como no vídeo 😉

      abraços!

  4. Nessa demonstração, as bolas acabam por colidir no centro com o objeto que tem maior massa. Nesse caso elas colidem por que acabam perdendo energia pelo atrito correto? Mas no espaço como não existe nenhuma forma de ”segurar” os objetos massivos, eles ficam nesse ciclo de rotação infinitamente por causa da curvatura, é isso mesmo?

    1. Sim, mas note que na demonstração faltam algumas características, porque o modelo é simplista, claro.

      A gravidade faz com que todos os objetos caiam em direção ao centro de massa. Isto passa-se no modelo e na realidade do Universo.
      No entanto, no Universo tem que considerar outras forças. Por exemplo, a rotação da Terra afeta a Lua em termos de forças de maré. Essas forças de maré “empurram” a Lua para mais longe da Terra.

      A Lua, tal como uma maçã, está em constante queda para a superfície terrestre. O que a mantém em órbita é a sua velocidade. Mas devido às forças de maré, a Lua está na verdade a afastar-se muito lentamente da Terra.

      Note também que o “infinitamente” não existe. As coisas acabam por ter um “resultado”. Neste caso, ou se aproximam ou se afastam. 😉 Mas não é num tempo humano. O “infinitamente” é na verdade o mesmo que dizer: após alguns bilhões de anos, muito gradualmente, as coisas vão mudando 😉

      abraços!

  5. Interessantíssimo, gostaria que ele fizesse uma demonstração de como seria uma viagem em “dobra” ou “velocidade de dobra”, não sei ao certo como se chama, pois ainda não entendi muito bem como é o funcionamento da mesma, sei que tem a ver com a distorção do espaço-tempo aos arredores da nave se não me engano, mas ainda não tenho uma visão clara sobre como funciona…

    1. Imagine uma nave dentro de uma daquelas bolas vermelhas que ele usou.
      Coloque a bola no tecido azul.
      A bola fica fixa. Não mexa na bola.
      Agora pegue no tecido azul e comece a puxá-lo…. não é a esticá-lo… mas sim a puxá-lo.

      O warp drive, velocidade de dobra, funciona dessa forma: a nave está parada no Universo. O que se move é o espaço à sua volta. A nave está parada, mas “vai prá frente no espaço” porque é o espaço que vai na direção contrária.

      abraços

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