A Teoria de Gravitação Newtoniana e suas Aplicações

Resumo: Depois de sua formulação das leis de movimentos, a segunda, e talvez a maior, contribuição de Newton ao desenvolvimento da mecânica foi a descrição da interação gravitacional, ou seja, a interação entre dois corpos, planetas ou partículas, que produz um movimento. Em 1687 Newton publicou Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, uma obra em três livros, englobando todo o conhecimento existente até então sobre o movimento dos corpos e suas causas. No livro III é apresentada a lei de gravitação universal: cada partícula de massa atrai outra partícula no universo com uma força que varia diretamente com o produto das duas massas e inversamente com o quadrado da distância entre elas. Em sua forma matemática, a força gravitacional é expressa por , sendo que a uma distância de uma partícula de massa M, uma segunda partícula de massa experimenta uma força atrativa. O vetor unitário aponta de para m, e o sinal menos assegura que a força é atrativa. Uma verificação em laboratório da lei e a determinação do valor de foi efetuada em 1798 pelo físico Henry Cavendish, utilizando um experimento de balança de torção. O melhor valor de já obtido é de 6,6726 ± 0,0008 X 10-11 N . m2/kg2.
A interação gravitacional descrita acima é a mesma que mantém os planetas em órbita ao redor do sol, e origina a chamada Mecânica Celeste. Neste contexto, propõe-se um projeto que estude as interações gravitacionais e suas aplicações à computação de órbitas celestes. Por exemplo, entenderemos como colocar um satélite artificial da Terra em uma órbita desejada, ou escolher a trajetória exata para enviar uma nave espacial a outro planeta; ou ainda o que faz a trajetória de planetas, cometas e asteróides serem diferentes e determinadas pela energia gravitacional. Fenômenos gravitacionais como o Efeito das Marés e Buracos Negros serão investigados.
Modelos cosmológicos Newtonianos também serão estudados na descrição do Universo em expansão, os quais concordam com os limites de baixa energia de modelos relativísticos.
Em suma, neste projeto aspectos da teoria Newtoniana, Astronomia básica, Mecânica Celeste e Cosmologia serão estudados e aplicados na pesquisa de diferentes efeitos gravitacionais associados ao Universo observável.

Data de início: 2017-05-18
Prazo (meses): 60

Participantes:

Papelordem decrescente Nome
Aluno Mestrado Daniel Santos de Souza
Aluno Mestrado Kleidiani Moreira Moníco
Aluno Mestrado Vinicio Merçon Poltronieri
Aluno Mestrado Maria Inês Aparecida Ferreira
Coordenador Flavio Gimenes Alvarenga

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