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Gravitação é a força de atração que existe entre todas as partículas com massa no universo. A gravitação é responsável por prender objectos à superfície de planetas e, de acordo com as leis do movimento de Newton, é responsável por manter objectos em órbita em torno uns dos outros. A gravidade faz muito mais do que simplesmente segurar-nos às nossas cadeiras.

Foi Isaac Newton quem a reconheceu. Newton escreveu numa das suas memórias que na altura em que estava a tentar compreender o que mantinha a Lua no céu viu uma maçã cair no seu pomar, e compreendeu que a Lua não estava suspensa no céu mas sim que caía continuamente, como se fosse uma bola de canhão que fosse disparada com tanta velocidade que nunca atinge o chão por este também "cair" devido à curvatura da Terra.

Segundo a terceira lei de Newton, quaisquer dois objectos exercem uma atracção gravitacional um sobre o outro de igual valor e sentido oposto. Pouco se sabia sobre gravitação até o século XVII, pois acreditava-se que leis diferentes governavam os céus e a Terra. A força que mantinha a Lua pendurada no céu nada tinha a ver com a força que nos mantém presos à Terra. Isaac Newton foi o primeiro a pensar na hipótese das duas forças possuírem as mesmas naturezas; até então, havia apenas a teoria magnetista de Johannes Kepler, que dizia que era o magnetismo que fazia os planetas orbitarem o Sol.

Newton explica, "Todos os objectos no Universo atraem todos os outros objectos com uma força direccionada ao longo da linha que passa pelos centros dos dois objectos, e que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da separação entre os dois objectos."

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A gravitação mantém os planetas em órbita ao redor do sol

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A gravitação mantém os planetas em órbita ao redor do sol

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onde: F = força gravitacional entre dois objectos m1 = massa do primeiro objecto m2 = massa do segundo objecto r = distância entre os centros de massa dos objectos G = constante universal da gravitação

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Isaac Newton nasceu na Inglaterra no dia 25 de dezembro de 1642 (segundo o calendário da época), ou em 4 de janeiro de 1643 (segundo calendário usado hoje). Seu pai, também Isaac, morreu poucas semanas antes do nascimento do filho.

Assim, sua mãe, Hannah, o criou sozinha até os 3 anos, quando se casou novamente e o pequeno Isaac passou a morar com seus avós.
Pouco depois de sua mãe ficar viúva novamente, Isaac se mudou para a cidade de Grantham, para estudar na King's School, onde passou a se dedicar mais aos seus estudos.

Isaac Newton frequentou a faculdade Trinity College, na Universidade de Cambridge.
Antes de se formar, uma terrível peste bubônica atingiu a Inglaterra, e a universidade ficou fechada por praticamente 2 anos. Foi nesse período que Isaac Newton mais trabalhou e fez descobertas.

No campo da Matemática, Isaac Newton criou seu famoso Binômio de Newton (através das séries infinitas), muito usado na Combinação, em Análise Combinatória.
Mas, sem dúvida, seu maior trabalho foi na criação do Cálculo Diferencial e Integral.

Já no campo que conhecemos hoje como Física, Isaac Newton ficou conhecido como o pai da Mecânica Clássica, devido as suas Leis de Newton que regem o movimento dos corpos.
Newton também foi o responsável pela Teoria da Gravitação Universal, que explica a relação que um corpo influi no outro, através da atração da gravidade, cuja lei também descreve a órbita dos planetas em torno do Sol, ou de um corpo ao redor de outro (como a Terra e a Lua).

Poucos sabem, mas Isaac também estudou e desenvolveu muita coisa no campo da Óptica, sendo o responsável por diversas teorias à respeito das Luzes e Cores, e também criou e estudou os telescópios refletores.

Ele também se dedicou muito ao estudo da Alquimia.
Embora exista toda uma especulação envolvendo bruxaria e feitiçaria, o que Isaac Newton estudava e fazia é bem próximo do que hoje conhecemos por Química.

Isaac Newton morreu em 20 de março de 1726, aos 84 anos, devido à causas naturais, já que sua idade era extremamente elevada para os padrões da época.

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Albert Einstein (1879-1955) foi um físico e matemático alemão. Entrou para o rol dos maiores gênios da humanidade ao desenvolver a Teoria da Relatividade. Estabeleceu a relação entre massa e energia e formulou a equação que se tornou a mais famosa do mundo: E = mc². Em 1921, recebeu o Prêmio Nobel de Física, por suas descobertas sobre a lei dos efeitos fotoelétricos.

Albert Einstein (1879- 1955) nasceu em Ulm, na Alemanha, em 14 de março, era filho de família judaica, não praticante. Em 1880 a família muda-se para Munique. Iniciou aulas de violino com seis anos de idade. Estudou o primário numa escola católica. Aos dez anos de idade ingressou no Gymnasiun, se preparando para a universidade. Entrou para a Escola Politécnica Federal da Suíça, onde, em 1900, conclui a graduação em Física. Em 1901 escreveu seu primeiro artigo científico "A Investigação do Estado do Éter em Campo Magnético". Em fevereiro deste mesmo ano recebeu a naturalização suíça. Em 6 de janeiro de 1903 casou-se com Mileva Maric, com quem teve três filhos.

Em 1905, formulou a teoria da relatividade especial, que conduziria à libertação da energia atômica. Nesse mesmo ano, remeteu para a “Revista Anais de Física”, Alemanha, os quatro artigos que se tornariam fundamentais para a Física Moderna. Depois da publicação dos artigos seu talento foi reconhecido. Em 1909, com 30 anos, tornou-se professor na Universidade de Zurique e no ano seguinte lecionou na Universidade de Praga. Em 1912 ocupou a cadeira de Física, da Escola Politécnica Federal da Suíça. Em 1913, foi nomeado professor para a Universidade de Berlim e diretor do Instituto Kaiser Wilhelm de Física. Torna-se membro da Academia de Ciências da Prússia.

Em 25 de novembro de 1915, ele subiu ao palco da Academia de Ciências da Prússia e declarou ter concluído sua exaustiva pesquisa de uma década em busca de um entendimento novo e mais profundo da gravidade. A Teoria da Relatividade Geral, afirmou Einstein, estava pronta. A nova e radical visão das interações entre o espaço, o tempo, a matéria, a energia e a gravidade foi um feito reconhecido como uma das maiores conquistas intelectuais da humanidade. Em 1921, recebe o Prêmio Nobel de Física por suas descobertas sobre a lei dos efeitos fotoelétricos, publicada em um dos quatro artigos revolucionários que divulgou em 1905.

Em 1925, entre os meses de março e maio, Einstein esteve na América do Sul. Foi à Argentina para uma série de compromissos, esteve em Montevidéu e no dia 4 de maio chegou ao Rio de Janeiro, então capital do Brasil, sendo recebido pelo presidente Artur Bernardes. Entre outros compromissos, visitou o Jardim Botânico, o Observatório Nacional, o Museu Nacional e o Instituto Oswaldo Cruz.

Além da ciência, Einstein também dedicou parte de seu tempo a assuntos políticos. Humanista convicto, lutou pela paz mundial e pela justiça social e a liberdade. Na década de 20 atuou em movimentos ati-guerra. Em 1932 partiu de Berlim para uma visita à Califórnia, pois sabia que em breve o nazismo controlaria toda a Alemanha.

Em 1933 renunciou seus cargos em Berlim, retornou para os Estados Unidos e ingressou no Instituto de Estudos Avançados de Princeton. Em 1940 ganhou cidadania norte-americana. Em 1945 encerrou sua carreira em universidades. Em 1946 apoiou projetos de formação de um governo mundial e a troca de segredos entre as grandes potências atômicas, almejando a paz mundial.

Albert Einstein faleceu em Princeton, Estados Unidos, no dia 18 de abril de 1955.

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Galileu Galilei (1564-1642) foi um matemático, físico, astrônomo e filósofo italiano. Fundamentou cientificamente a Teoria Heliocêntrica de Copérnico, inventou a luneta telescópica, idealizou o primeiro relógio e enunciou as leis que regem o movimento pendular. Desmitificou lendas, estabeleceu princípios e causou uma renovação na história da Ciência.

Galileu Galilei (1564-1642) nasceu em Pisa, Itália, no dia 15 de fevereiro de 1564. Era filho de Vincenzio Galilei, um comerciante de lã e de Giulia Amnannati. Ainda criança, Galileu revelou capacidades raras. Tocava órgão e cítara. Interessado em arte, realizou excelentes pinturas. Possuia grande habilidade manual para fazer brinquedos. Em 1574 a família foi morar em Florença.  Estimulado pelo pai, entrou na Universidade de Pisa no Mosteiro de Camaldolese, a fim de estudar Medicina.

Aos vinte anos, já na Universidade, fez sua primeira descoberta científica. Observando a oscilação do candelabro que pendia do teto da catedral de Pisa, Mediu o tempo de duração das oscilações, usando como "relógio", as batidas de seu pulso e notou que as oscilações eram regulares. Depois de realizar algumas experiências, concluiu que o pêndulo de determinado comprimento leva o mesmo tempo para fazer o mesmo número de oscilações, independente da amplitude da oscilação.

Procurando dar aplicação prática para sua descoberta, sugeriu que se medisse por meio do pêndulo a frequência do pulso dos doentes. Embora tenha desenhado um relógio de pêndulo, ele não chegou a ser construído. Em 1585, estando sem dinheiro, não pode mais continuar como estudante na universidade. Continuou estudando por si mesmo e passou a se dedicar à matemática e valeu-se dela para entrar no mundo da física e da astronomia. Nessa época já criticava as leis do movimento enunciadas por Aristóteles.

Em 1589, convidado pelo grão-duque da Toscana passa a lecionar Matemática na Universidade de Pisa, apesar de ser muito jovem e não ter um título universitário.Três anos depois, assume a cátedra na Universidade de Pádua, onde fica até 1609. É o primeiro astrônomo a construir uma luneta para observar os corpos celestes. Volta à Universidade de Pisa em 1610. Depois de vários estudos demonstra publicamente que "dois corpos de pesos diferentes, caindo a um só tempo de alturas iguais, tocarão o solo no mesmo instante".

Galileu Galilei registra a presença de mares, crateras e montanhas na Lua. Publica "História das Manchas e Acidentes do Sol" em 1613. Descobre os quatro satélites de Júpiter – prova de que alguns astros são capazes de orbitar em torno de outros. Observa que Vênus tem as mesmas fases da Lua e conclui que o planeta, como a Terra, também orbita ao redor do Sol. Em 1614 foi acusado de heresia e em 1616 foi proibido de ensinar e defender sua teoria.

Quando Galileu resolvia estudar um assunto, queria verdades completas e vivia em conflito com o poder religioso, que controlava a ciência da época. A igreja julgava e condenava como heresia qualquer ideia contraria ao que a ciência afirmava. Em 1632, defendeu o sistema heliocêntrico na obra "Diálogo" sobre os Dois Máximos Sistemas do Mundo: o Ptolemaico e o Copérnico. Em 1633, foi condenado, pela inquisição, a prisão domiciliar permanente em sua casa de campo em Arcetri, no sul de Florença, Itália. Foi obrigado a renegar suas descobertas.

Galileu Galilei morreu cego em sua casa em Arcetri, no dia 8 de janeiro de 1642. Em 1922 a igreja reconheceu o erro cometido.

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Aristóteles (384 a.C.–322 a.C.) foi um importante filósofo grego. Um dos pensadores com maior influência na cultura ocidental. Foi discípulo do filósofo Platão. Elaborou um sistema filosófico no qual abordou e pensou sobre praticamente todos os assuntos existentes, como a geometria, física, metafísica, botânica, zoologia, astronomia, medicina, psicologia, ética, drama, poesia, retórica, matemática e principalmente lógica.

Aristóteles nasceu na antiga cidade de Estágira, na Macedônia, Grécia, no ano de 384 a.C. Filho de Nicômaco, médico do rei Amintas III, recebeu sólida formação em Ciências Naturais. Com 17 anos partiu para Atenas, foi estudar na "Academia de Platão". Aristóteles estudou e questionou violentamente com seu professor. Eram constantes as brigas entre mestre e discípulo, mas se adoravam mutuamente. Aristóteles se tornou o discípulo predileto do mestre. "Minha Academia se compõe de duas partes: o corpo dos alunos e o cérebro de Aristóteles", afirmava Platão.

O brilhante aluno escreveu uma série de obras nas quais aprofundava, como também modificava as doutrinas do mestre. A teoria de Aristóteles, de forma geral, é uma refutação ao seu mestre. Enquanto Platão era a favor da existência do mundo das ideias e do mundo sensível, Aristóteles defendia que poderíamos captar o conhecimento no próprio mundo que vivemos. Para Aristóteles Deus não é o criador, mas o motor do Universo. Segundo sua filosofia, a felicidade é o único objetivo do homem. E se para ser feliz é preciso fazer o bem ao outro, então o homem é um ser social e precisamente um ser político.

Quando Platão morreu, em 347 a.C. Aristóteles fazia vinte anos de Academia e esperava ser o substituto natural do seu mestre na direção da escola, mas foi rejeitado por ser considerado estrangeiro. Decepcionado, deixou Atenas e foi para Atarneus, na Ásia Menor, onde se tornou conselheiro de estado de seu antigo colega, o filósofo e político Hermias. Casou-se com Pítia, filha adotiva de Hermias, mas entrou em choque com a sede de riqueza de seu colega, em contraste com seus ideais de justiça. Quando os persas invadiram o país e crucificaram seu governante, mais uma vez Aristóteles ficou sem pátria.

Aristóteles voltou para a Macedônia em 343 a.C. e o rei Filipe II da Macedônia o chamou para ele ser o tutor de seu filho Alexandre. O rei queria que seu filho fosse um requintado filósofo. Aristóteles permaneceu com Alexandre durante dois anos. E depois se separaram. O soldado partiu para conquistar o mundo e o filósofo tornou-se seu amigo e ficou a alimentá-lo de sabedoria.

Em 335 a.C. Aristóteles abriu sua própria escola, chamada Liceu, por estar situada nos edifícios dedicados ao deus Apolo Lício, próximo de Atenas. Além de cursos técnicos, ministrava aulas públicas para o povo em geral. A sabedoria de Aristóteles chegou até nós através de alguns escritos, mas que representam em si mesmo, uma enciclopédia inteira, pois contêm praticamente os começos de todas as nossas modernas artes e ciências.

Aristóteles foi o pai da Lógica: ensinou a todos os que vieram depois dele a pensar com clareza. Foi o fundador da Biologia, ensinou ao mundo como observar corretamente. Foi o organizador da Psicologia: mostrou à humanidade como estudar a alma cientificamente. Foi o mestre da Moral: demonstrou como é possível amar e odiar racionalmente. Foi professor de Política: ensinou os governantes a governar com justiça. E deu origem à Retórica: foi o primeiro a demonstrar a arte de escrever com eficiência.

O fim de Aristóteles foi trágico. Quando o rei da Macedônia, Alexandre Magno morreu, irrompeu em Atenas uma grande explosão de ódio, não somente contra o conquistador, mas contra todos os seus admiradores e amigos. Um dos melhores amigos de Alexandre era Aristóteles. Estava prestes a ser preso, quando conseguiu escapar em tempo. Deixou Atenas dizendo que não daria à cidade oportunidade de cometer um segundo crime contra a filosofia. Pouco tempo depois do exílio que se impusera, adoeceu. Desiludido com a ingratidão dos atenienses decidiu por fim à vida bebendo, como Sócrates, uma taça de cicuta.

Aristóteles morreu em 322 a.C., em Cálcia, na Eubéia. Em seu testamento determinou a libertação de seus escravos. Foi essa talvez, a primeira carta de alforria da história.

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Nicolau Copérnico (1473-1543) foi um astrônomo, matemático, médico e religioso polonês. Desenvolveu a teoria heliocêntrica, na qual colocava o sol no centro do Sistema Solar. Explicou como ocorrem as estações. Mostrou que não vemos as estrelas na mesma posição celeste na Itália e no Egito, e nem podemos ver, do hemisfério Norte, estrelas que vemos no Sul. Apresentou relato pormenorizado dos movimentos da Terra, da Lua e dos planetas.

Nicolau Copérnico (1473-1543) nasceu em Torun, Polônia, no dia 19 de fevereiro de 1473. Filho de Nicholas Koppernigk, de famílias importantes da cidade. Torun era um próspero centro comercial, e seu pai além de rico comerciante, era magistrado e líder municipal. Nicolau era o mais novo de quatro filhos. Ficou órfão quando estava com 10 anos, sendo adotado pelo tio, o sacerdote Lucas Waczenrode.

Influenciado pelo tio, que era culto e se tornara bispo, Nicolau decide seguir a carreira eclesiástica. Aos 18 anos entrou para a Universidade da Cracóvia, na época capital da Polônia. Cidade conhecida por sua riqueza e cultura. A Universidade era frequentada por estudantes da Alemanha, Hungria, Itália, Suíça e Suécia. A língua falada entre os alunos era o latim. Os livros importantes eram escritos em latim e todas as pessoas cultas deveriam dominá-la.

Nicolau Copérnico estudou Astronomia, matemática, Filosofia e Geografia. Quando a América foi descoberta, Nicolau estava com 14 anos. Com o crescimento do comércio marítimo, os navios avançavam cada vez mais para longe da costa e o estudo da astronomia era muito importante para a época. Da Universidade da Cracóvia, foi para a Faculdade de Direito da Bolonha, Itália. Continuou seus estudos na Universidade de Pádua. Estudou Teologia e Direito Canônico.

Em 1503, recebe o título de Doutor em Direito, na Universidade de Ferrara. Nesse mesmo ano volta para Polônia, ordena-se padre e é nomeado cônego da Catedral de Frauenberg. Com 30 anos volta para Pádua, para estudar medicina. Em 1506, volta para Polônia, para tomar conta do tio, velho e doente. Com a morte do tio, volta aos serviços de cônego.

Nicolau Copérnico instala-se na torre do muro que cercava a catedral, que lhe servia de observatório e ficou conhecida como "Torre de Copérnico". Quatro séculos antes o astrônomo grego Aristarco de Samos, apresenta a teoria de que o Sol era o centro do Universo. Mas isso foi posto de lado. Copérnico aceitou os dados astronômicos que vinham dos gregos e dos árabes. Fez novas medições e formulações matemáticas e filosóficas. Contou com a ajuda do alemão de 25 anos, George Joachim, que passou dois anos estudando com Copérnico e o impeliu a publicar seus manuscritos.

Copérnico traçou um quadro geral do Universo, com o sol no centro e a Terra girando em torno dele. Explicou como ocorrem as estações, Apresentou relato pormenorizado dos movimentos da Terra, da Lua e dos planetas. As previsões eram precisas para permitir a elaboração do Calendário Gregoriano. Em 1543, já no leito de morte recebeu o primeiro exemplar de sua obra "Revoluções".

Nicolau Copérnico faleceu em Frauenberg, Polônia, no dia 24 de maio de 1543.

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As marés são movimentos oceânicos que ocorrem periodicamente, caracterizadas pela subida e descida no nível de água. Esse fenômeno ocorre em virtude da atração gravitacional exercida pela Lua e pelo Sol sobre o mar. De acordo com a Lei da Gravitação Universal, a Força gravitacional exercida por um corpo de massa m₁ sobre outro corpo de massa m2, que estão separados pela distância d, é dada por:

Fg = G m₁.m2
d2

Sendo que G é a constante de gravitação universal.

De acordo com essa equação, vemos que quanto maiores as massas e menores as distâncias, maior será a força gravitacional. Embora o Sol tenha massa muito maior que a Lua, a força gravitacional da Lua sobrepõe-se à do Sol porque a distância entre a Lua e a Terra é muito menor. Observe a figura abaixo:

As marés ocorrem nas regiões próximas ao Sol ou à Lua

A imagem mostra como está atuando a força gravitacional sobre a água. As marés altas ocorrem nas regiões que estão mais próximas ao Sol e à Lua, enquanto nas demais regiões ocorrem as marés baixas.

Quando a água do mar está mais próxima da Lua, aquela é atraída por esta com uma força de maior intensidade do que nos demais pontos. Enquanto isso, na parte oposta da Terra, a água tende a afastar-se. Consequentemente, nos pontos intermediários, o nível do mar abaixa e ocorre a maré baixa.

Cada uma das marés acontece duas vezes em todos os pontos do planeta. Quando há o alinhamento entre o Sol, a Terra e a Lua, as forças gravitacionais sobrepõem-se e as marés ficam bem mais elevadas.