A propósito do texto postado no dia 6 de março, com o título “A globo flutuou na maionese”, fui indagado sobre o fundamento físico que justificaria a sensação de ausência de peso na imponderabilidade. Optei por não fazer qualquer referência matemática no texto, para que pudesse atingir ao público em geral e ser o mais didático possível.
Entretanto, creio que seja importante discutir esse aspecto, por mais maçante que possa parecer. Afinal, é assim que se desperta o gosto pela ciência, a partir da curiosidade e da busca do seu fundamento científico. Ademais, guardada a devida proporção, é dessa forma que a ciência tem evoluído ao longo da história, buscando uma descrição matemática dos fenômenos que estão ocorrendo na natureza.
Dessa forma, passemos a análise matemática da imponderabilidade. Quando o avião mergulha em queda livre com uma pessoa no seu interior, temos a seguinte situação: o avião mergulha com acelerações cada vez maiores, pois, a velocidade está aumentando. Agora, imaginemos que a Glória Maria, no interior do avião, estivesse sobre uma balança fixada no piso do avião. Então, ambas estariam em queda livre com o avião.
Em uma situação normal, quando uma pessoa sobe numa balança, exercerá sobre ela uma força, chamada Peso (P) e a balança exerce sobre a pessoa uma força, chamada Normal (N), que tem mesma intensidade, direção e sentido contrário à força peso. Esse acontecimento está previsto na 3ª. lei de Newton, conhecida como princípio da ação e reação.
As forças que estão agindo sobre a Glória Maria são: peso (sentido de cima para baixo) e força normal (de baixo para cima). Utilizando a 2ª. lei de Newton para descrever esse movimento, teríamos:
Entretanto, creio que seja importante discutir esse aspecto, por mais maçante que possa parecer. Afinal, é assim que se desperta o gosto pela ciência, a partir da curiosidade e da busca do seu fundamento científico. Ademais, guardada a devida proporção, é dessa forma que a ciência tem evoluído ao longo da história, buscando uma descrição matemática dos fenômenos que estão ocorrendo na natureza.
Dessa forma, passemos a análise matemática da imponderabilidade. Quando o avião mergulha em queda livre com uma pessoa no seu interior, temos a seguinte situação: o avião mergulha com acelerações cada vez maiores, pois, a velocidade está aumentando. Agora, imaginemos que a Glória Maria, no interior do avião, estivesse sobre uma balança fixada no piso do avião. Então, ambas estariam em queda livre com o avião.
Em uma situação normal, quando uma pessoa sobe numa balança, exercerá sobre ela uma força, chamada Peso (P) e a balança exerce sobre a pessoa uma força, chamada Normal (N), que tem mesma intensidade, direção e sentido contrário à força peso. Esse acontecimento está previsto na 3ª. lei de Newton, conhecida como princípio da ação e reação.
As forças que estão agindo sobre a Glória Maria são: peso (sentido de cima para baixo) e força normal (de baixo para cima). Utilizando a 2ª. lei de Newton para descrever esse movimento, teríamos:
P+N=m.a, onde m é a massa da Glória Maria
A aceleração de queda é a aceleração da gravidade e considerando como positivo o sentido “para cima”, temos, em módulo:
A aceleração de queda é a aceleração da gravidade e considerando como positivo o sentido “para cima”, temos, em módulo:
a=-g
Assim, a equação acima fica:
Assim, a equação acima fica:
m.(-g)+N=m.(-g)
N=0
Esse valor encontrado (N=0) demonstra que a indicação da balança será 0 kg. Ou seja, nessa situação a Glória Maria não exerce qualquer força sobre a balança, evidenciando que, nem ao menos, se encontra sobre ela. Estaria flutuando, como relatou. Veja que a gravidade não é zero, contrariando o que foi mostrado na matéria.
Esse valor encontrado (N=0) demonstra que a indicação da balança será 0 kg. Ou seja, nessa situação a Glória Maria não exerce qualquer força sobre a balança, evidenciando que, nem ao menos, se encontra sobre ela. Estaria flutuando, como relatou. Veja que a gravidade não é zero, contrariando o que foi mostrado na matéria.
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