sexta-feira, 12 de novembro de 2010

Imponderabilidade: A causa do astronauta flutuar dentro da nave


Imponderabilidade

     Seja, em um referencial inercial fixo no centro da Terra, um objeto (de massa m) em uma órbita circular de raio R ao redor da Terra (de massa M).
     Sendo a órbita circular, a força gravitacional da Terra sobre o objeto (a força peso do objeto) é a força centrípeta. Assim:

     GmM / R2 = mv2 / R

onde G representa a constante universal da gravitação.
     O raio da órbita fica dado por:

     R = GM / v2

     O raio da órbita depende de G, uma constante universal, de M, a massa da Terra, e de v, o módulo da velocidade linear orbital do objeto.
     O raio da órbita não depende da massa do objeto. Assim, por exemplo, um astronauta dentro de uma nave espacial e a própria nave, tendo ambos a mesma velocidade linear orbital, têm órbitas com o mesmo raio.




     Então, astronauta e nave ficam em repouso um em relação ao outro e o astronauta parece flutuar dentro da nave. Este fenômeno é o que se chama de imponderabilidade.
     Assim, imponderabilidade não significa falta de gravidade ou falta de peso, já que são justamente os pesos dos objetos (astronauta e nave, neste caso) que fazem o papel de forças centrípetas para garantir que as respectivas órbitas sejam circulares.

FONTE:

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