Atração e Repulsão

Discussão em 'Zona Livre' iniciada por Jonas Negreiros, 9 Jan 2010.

  1. Jonas Negreiros

    Jonas Negreiros Usuário Ativo

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    Forças de Atração e Repulsão

    Na natureza existem várias forças:
    - A força elástica encontrada nas molas, que se manifesta linearmente (X^1);
    - A força elétrica, que se manifesta quadraticamente (X^2);
    - A força magnética, que se manifesta cubicamente (X^3).

    As forças citadas acima podem provocar efeitos de atração e repulsão.
    Há também forças que se manifestam no núcleo atômico, razão dos estudos em andamento no LHC, acelerador de partículas da Suíça.

    Das forças que conhecemos no macrocosmos, a mais estranha é a da gravidade.

    A gravidade é conhecida apenas como força de atração. Newton enunciou: a força de atração entre dois corpos é diretamente proporcial a (suas) massa (s) e inversamente proporcional ao quadrado (X^2) de suas distâncias.

    Trocado em miúdos, quanto mais próximos dois corpos, maior a atração entre eles.

    A força entre eles será proporcional a massa (X^1), e cada vez menor (X^2) quanto mais distantes estiverem entre si.

    Alguém pode pensar: Por que não há repulsão gravitacional?
    Alguém já pensou: Pode haver repulsão entre matéria e anti-matéria. Ou entre corpos anti-materiais. Só que ninguém descobriu anti-matéria de forma "natural" no cosmos.

    Outra descoberta importante de Newton é o efeito inercial da massa. Tanto a massa gravitacional como inercial, têm relação quadrática (X^2) idêntica.

    Através das explicações de Newton, foi possível explicar com precisão o movimento dos astros.
    Só faltou explicar o que é a força da gravidade...

    Einstein mergulhou de cabeça nessa questão, quando criou a Teoria Geral da Relatividade. Einstein era ótimo em exercícios mentais.

    Imagine-se estar dentro de um elevador parado, lá pelo vigésimo andar de um prédio:

    [​IMG]

    Você sentirá o seu peso naturalmente. A ação da força da gravidade é percebida.

    Imagine agora a trágica situação, que por motivo de falha de manutenção, o cabo do elevador se quebra:

    [​IMG]

    Você e o elevador vão cair. Você "flutuará" em relação ao elevador e não sentirá mais o seu peso.

    Muita gente pensa ser agradável a sensação de falta de gravidade, mas a sensação é exatamente igual a da queda do elevador. Antes de fazer viagens espaciais, astronautas são treinados em aviões especiais que fazem mergulhos para provocarem o efeito da falta de gravidade.

    Muito bem, como reconstituir o "efeito de gravidade" no espaço?
    Einstein se imaginou dentro de um foguete em aceleração constante:

    [​IMG]

    Outra maneira de reconstituir a gravidade é usando uma estação espacial girante, como a do filme "2001, Uma Odisséia no Espaço":

    [​IMG]

    Baseado na experiência do elevador e do foguete, Einstein intuiu que a força da gravidade é "apenas" a resultante da distorção espaço-temporal" provocada por grandes corpos.
    Toda a explicação do fenômeno está na Teoria Geral da Relatividade, cujos conceitos são dominados apenas pelos cientistas partidários dessa teoria.

    Bem, voltemos agora ao planeta terra, para tentar provocar os efeitos da gravidade num parque de diversões.

    Imagine um garoto girando uma pedra presa a um elástico. A força da pedra é regida por uma lei quadrática (X^2), enquanto a força do elástico é regido por uma lei linear (X^1).

    [​IMG]

    Se o garoto aumentar a velocidade da pedra, esta se distancia do garoto, se diminuir, a predra se aproxima.

    Se o garoto estiver no espaço sideral e imprimir uma velocidade muito alta, o elástico vai arrebentar e a pedra seguirá o seu caminho em linha reta.

    Voltemos à Terra, novamente...
    Coloquemos o garoto num tablado girante de carrossel:

    [​IMG]

    Nessa situação, a velocidade da pedra é somada a velocidade do tablado, de modo que o elástico fica mais esticado. Podemos dizer que há uma soma de forças de repulsão.

    Coloquemos agora um segundo garoto no tablado:

    [​IMG]

    O segundo garoto gira a pedra em sentido oposto ao tablado do carrossel.
    Enquanto a pedra do primeiro garoto tende a afastar-se do centro do carrossel (repulsão), a pedra do segundo garoto soma a velocidade quando essa passa pelo centro do tablado (atração).

    Desta maneira, podemos ter uma visão grosseira, apenas aplicando a Lei de Inércia de Newton, dos fenômenos de atração e repulsão entre massas apenas em função do movimento circular.
     
  2. Cezarsky

    Cezarsky Usuário Muito Ativo

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    Fisica??


    Mesmo na Zona Livre, este não é um assunto muito distante do tema deste fórum?

    Não entendi a proposta do tópico! :confused:


    Marco
     
  3. Jonas Negreiros

    Jonas Negreiros Usuário Ativo

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    Oi, Marcos, mesmo não entendendo, se a postagem deixou "uma pulguinha atrás da sua orelha", já valeu!

    O assunto da postagem remete à fisica. Aqui no HT-Fórum há médicos, engenheiros, especialistas em TI, além de amadores, que também gostam do assunto. Dê uma olhada no tópico "Um problema celestial" e saberá porquê.

    À propósito, seu avatar é o olho do HAL (IBM, deslocado de uma casa na ordem alfabética), o computador da estação espacial circular (de Odisséia 2001) que rebelou-se contra a população.

    Mais à propósito ainda, a Gorda, digo Globo, está usando esse avatar na novela "Tempos Modernos" (Título original de Chaplin).

    Mais uma vez fica provado que na TV nada se cria, tudo se copia:LOL:.
     
  4. Ricardo Leão

    Ricardo Leão Usuário Ativo

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    Jonas,

    "Enquanto a pedra do primeiro garoto tende a afastar-se do centro do carrossel (repulsão), a predra do segundo garoto soma a velocidade quando essa passa pelo centro do tablado (atração)."

    Não entendi bem esta parte. Outra coisa, quando a pedra do primeiro garoto se afasta do centro, não é força centrífuga?

    Grato e um abraço,

    Ricardo.
     
  5. Jonas Negreiros

    Jonas Negreiros Usuário Ativo

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    [​IMG]

    Obrigado pelo interesse, Ricardo.

    O problema considera a interação de forças centrípetas, a qual permite que garotos descrevam uma órbita circular em relação ao eixo do tablado; considera também a força centrípeta das pedras em relação aos garotos.

    "Força Centrífuga" é considerada fictícia, pois quando o elástico se arrebenta, a pedra segue um caminho tangencial ao círculo descrito pela pedra, e não na direção e sentido oposto do centro desse círculo.

    De qualquer maneira, a força centrífuga faz com que objetos girantes distanciem-se de seu centro de rotação. Se assim não fosse, não seria possível andar de motocicleta dentro de um globo da morte. Para o motociclista que gira na horizontal, ele está sempre "subindo o morro".

    A composição de movimento do primeiro garoto (situado às 5h de um relógio analógico) faz com que some-se a velocidade da pedra com a velocidade da borda do tablado e subtraia-se quando ela se aproxima do centro do tablado. A resultante das forças no elástico aponta para fora do tablado.

    A composição de movimento do segundo garoto (situado às 10h de um relógio analógico) faz com que a velocidade da pedra subrtaia-se em relação à velocidade de borda do tablado e some-se quando ela se aproxima do centro do tablado. A resultante das forças no elástico apontam para o centro do tablado.

    Quem tiver um "gira-gira" no condomínio ou na praça, poderá fazer essa experiência. Mas deixem as crianças de longe! Outra possibilidade é usar o "Chapeu Mexicano" dos parques de iversões.

    Tudo pela ciência! Mesmo que seja visto como um louco:D.
     

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