Interaçoes fundamentais

UNEB/Alagoinhas/Física III/Prof Mario Ferreira

Guia de aula baseado nos textos de Tipler e Halliday

INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS

São as interações básicas que ocorrem na natureza e que dão origem a todas as forças conhecidas. São elas a força gravitacional, a força eletromagnética e a força nuclear. Embora se recorra a várias forças (força normal, força elástica, força de atrito, etc) para descrever os fenômenos conhecidos, todas essas forças têm origem em uma das interações fundamentais.

INTERAÇÃO GRAVITACIONAL (força peso) – Força atrativa que ocorre entre os corpos e que é diretamente proporcional às massas dos mesmos e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa:

Fgrav = G m1m2 / r2

Essa expressão é conhecida como lei da gravitação universal e foi deduzida por Isaac Newton. G é a constante de gravitação universal e seu valor é 6,67 x 10-11 Nm2/kg2.

Exemplo 1 - Calcular a força gravitacional entre dois corpos de massas 100 kg, separados por uma distância de 1 cm.

Exemplo 2 – Calcular a força gravitacional entre o sol e a terra. Assumir os dados Msol = 1,99 x 1030 kg, Mterra = 5,98 x 1024 kg, distância média terra/sol de 1,5 x 1011 m.

Observações:

1 – A constante gravitacional possui um valor muito pequeno. Isso faz com que a força gravitacional só apresente valor significativo quando as massas dos corpos são de grande valor (planetas e estrelas).

2 – Os corpos se comportam como se suas massas estivessem concentradas em um único ponto, chamado de centro de gravidade. A direção da força gravitacional é a mesma da reta que une os centros de gravidades dos dois corpos que estão interagindo.

3 – A força gravitacional é a responsável pelos fenômenos da queda dos corpos em direção a terra, do movimento dos satélites em torno dos planetas, do movimento dos planetas em torno do sol e do movimento do sistema solar em torno do centro da via láctea.

INTERAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Cerca de 600 a.c já se sabia