Fundamentos de Física, Volume 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica
13-2 Gravitação e o Princípio da Superposição
Uma partícula é colocada, sucessivamente, do lado de fora de quatro
objetos, todos de massa m: (1) uma grande esfera maciça homogênea,
(2) uma grande casca esférica homogênea, (3) uma pequena esfera
maciça homogênea e (4) uma pequena casca homogênea. Em todos os
casos, a distância entre a partícula e o centro do objeto é d. Ordene os
objetos de acordo com o módulo da força gravitacional que eles
exercem sobre a partícula, em ordem decrescente.
13-2 GRAVITAÇÃO E O PRINCÍPIO DA
SUPERPOSIÇÃO
Objetivos do Aprendizado
Depois de ler este módulo, você será capaz de ...
13.04 Desenhar um diagrama de corpo livre para uma partícula submetida a várias forças
gravitacionais.
13.05 Determinar a força resultante que age sobre uma partícula submetida a várias forças
gravitacionais.
Ideias-Chave
• A força gravitacional obedece ao princípio da superposição, ou seja, se n partículas interagem por meio da força gravitacional, a força resultante : a que está submetida a partícula 1 é a soma das 1,res
forças exercidas sobre a partícula 1 por todas as outras partículas:
em que o somatório representa a soma vetorial das forças que as partículas 2, 3, ..., n exercem sobre a partícula 1.
• A força gravitacional que um objeto de dimensões finitas exerce sobre uma partícula pode ser 1
determinada dividindo o objeto em elementos de massa infinitesimal dm, cada um dos quais exerce uma força infinitesimal d sobre a partícula e integrando essa força para todos os elementos do
objeto: