Sexta-feira, 30 de junho de 2017

O experimento de Galileu sobre a queda livre dos corpos

A queda livre dos corpos "pesados" próximos a superfície terrestre foi estudada por Galileu Galilei, no século XVI. Esse tipo de movimento ocorre quando o corpo é abandonado a uma certa altura e cai livremente na vertical.

Os estudiosos da antiguidade afirmavam, e a observação parecia concordar com eles, que os corpos mais "pesados" caiam com maior velocidade que os corpos mais "leves". Galileu, no entanto, não seguiu por este caminho.

Ele constatou que a velocidade dos corpos em queda livre não depende daquilo que hoje chamamos de massa do corpo. Em outras palavras, se abandonarmos um martelo e uma pena de galinha ao mesmo tempo, de uma mesma altura, eles devem atingir o solo ao mesmo tempo e com a mesma velocidade.

No entanto, se você subir a Torre de Pisa (veja imagem acima) e, lá de cima, deixar cair o tal martelo e a pena de galinha, verá que ele atinge o chão em primeiro lugar. Diante disto, Galileu argumentou que essa diferença se devia a força de resistência do ar, com mais influência sobre a pena que sobre o martelo.

Se para Galileu defender sua teoria não era fácil, comprovar as suas afirmações era impossível, pois para realizar um experimento que verificasse a sua tese ele necessitava eliminar a resistência que o ar oferecia ao movimento, ou seja, ele precisava realizar a queda livre do corpo no vácuo.

Nesta época, porém, o vácuo era apenas uma hipótese. Mesmo que não fosse, não existiam as condições técnicas para obtê-lo. Se ao menos Galileu pudesse viajar até a Lua...

Galileu não podia, mas os astronautas da Apolo XV realizaram esta façanha. Nesta missão à Lua eles executaram e filmaram a experiência que Galileu apenas imaginou. No vídeo a seguir o astronauta Dave Scott diz:

    Bem, na minha mão esquerda eu tenho uma pena, na minha mão direita um martelo. Imagino que uma das razões para estarmos aqui hoje é por causa do cavalheiro chamado Galileu.
    Há muito tempo atrás ele fez uma descoberta muito significativa sobre objetos em queda em campos gravitacionais; e nós pensamos - que lugar seria melhor para confirmar as suas descobertas do que na Lua? Então pensamos em fazer isso para vocês aqui. A pena, apropriadamente, é de um falcão da Academia da Força Aérea. Eu deixarei cair a pena e o martelo e, assim esperamos, eles atingirão o solo ao mesmo tempo....

David deixa cair os objetos de suas mãos.

    O que acham disso?...Isso mostra que o senhor Galileu estava correto em suas descobertas...

Abaixo, você assistirá ao vídeo de um trecho do episódio 4 da série exibida pela BBC - TWO, Humam Universe, apresentada pelo físico Brian Cox, no qual o mesmo experimento é realizado. O texto da narração é do site Space Today:

    Foi Galileu que descobriu primeiro, que no vácuo, se você deixar cair dois objetos da mesma altura, eles atingem o solo no mesmo tempo, independente do peso. Claro, na Terra, nós raramente, conseguimos ver isso acontecer de verdade, graças a um fenômeno conhecido como resistência do ar.
    A combinação de uma bola de boliche e de uma pena é a maneira perfeita de demonstrar a resistência do ar, também conhecida como drague. Devido a forma da pena ela exerce mais resistência ao ar do que a bola de boliche, o que faz com que ela demore mais tempo para atingir o solo.

Repare que, no vídeo, o experimento é executado duas vezes. A primeira com a câmara cheia de ar e a segunda no vácuo.


Continua o site Space Today:

    O físico britânico Brian Cox quis ver esse experimento escolar acontecer de verdade numa câmera de vácuo, onde a resistência do ar é zero. Para isto ele viajou até os EUA e visitou o Space Power Facility da NASA, no estado de Ohio, que possui a maior câmara a vácuo do mundo.
    Quando não está em uso, a câmara contém cerca de 30 toneladas de ar, mas quando está ligada, ela tem cerca de 2 gramas de ar, sendo que todo o resto foi sugado para criar um vácuo artificial.





O colega professor certamente concordará que os dois vídeos são excelentes ilustrações do lendário experimento de Galileu sobre o movimento dos corpos em queda livre.

O primeiro deles, embora de qualidade inferior, tem valor histórico devido as condições em que foi realizado. O segundo, ao contrário, tem excelente imagem e, além disto, é muito bem editado.








O canal SPACE TODAY, no YouTube, divulga notícias sobre astronomia, astrofísica e cosmologia. Você pode acessar o canal clicando link.

Se desejar, você pode consultar diretamente o site americano Space. com de notícias sobre astronáutica, astrofísica, astronomia e cosmologia



Se desejar conhecer um pouco mais sobre o Space Power Facility acesse o seu site clicando neste link.



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