quarta-feira, 15 de junho de 2011

Galileu Galilei

Figura fulcral da Revolução Científica, Galileu Galilei (1564 – 1642) viu o seu vasto trabalho destacar-se nas áreas da Física, da Matemática e da Astronomia. Foi o autor de numerosas teorias, idealizador de incontáveis experiências e artesão de várias tecnologias. Apesar de ser reconhecido em grande medida pela sua enorme contribuição na área da Astronomia, focam-se aqui os grandes avanços que Galileu deu na área da Física.

Talvez uma das experiências mais conhecidas atribuídas a Galileu, apesar de não existirem registos válidos da sua realização, seja a queda de duas esferas de igual material e diferentes massas, a partir do topo da Torre de Pisa, cidade onde Galileu foi professor universitário. O físico italiano terá efectuado esta experiência de modo a verificar se o tempo de descida seria independente da massa do corpo, um pensamento oposto ao de Aristóteles, o qual permanecia na época como a figura de maior autoridade no mundo científico. O cientista terá observado que, partindo do repouso, o tempo passado entre a chegada dos dois corpos ao solo era quase imperceptível, chegando primeiro o mais pesado. Apesar de experimentalmente se verificar que a teoria de Aristóteles permanecia válida, Galileu derivou a equação do movimento para corpos uniformemente acelerados através de construções geométricas, partindo da premissa:

- Todo o corpo em queda livre encontra-se animado de uma aceleração constante, desde que a resistência do meio envolvente seja desprezável (na situação limite, ter-se-ia a queda no vácuo).

Porém, as descobertas de Galileu sempre causaram grande controvérsia. Há registos anteriores a Galileu que contêm já a dependência quadrática no tempo da distância percorrida por corpos uniformemente acelerados e a uniformidade da aceleração de corpos em queda livre. Galileu terá sido o primeiro a formalizar o conceito de inércia, idealizando uma força, de atrito, que impossibilitaria o movimento perpétuo de corpos. Assim, o cientista terá executado uma experiência, tipicamente dividida em três partes, desprezando-se em todas elas quaisquer atrito ou resistências do ar:

- Tomando duas calhas (na experiência original seriam dois planos) dispostas em V, com iguais inclinações, é largada uma bola na calha da esquerda e observa-se que, ao subir ao longo da calha da direita, ela atinge uma altura máxima igual àquela a que foi largada (sistema ideal)

- Tomando uma inclinação menor para a calha da direita, observa-se que a bola atinge nesta a mesma altura a que fora largada na calha da esquerda, percorrendo porém uma maior distância que a do caso anterior.

Variando inúmeras vezes a inclinação da calha da direita, Galileu verificou que a distância percorrida pela bola aumenta com a diminuição do ângulo desta calha com a horizontal. Deste modo, poder-se-ia apenas concluir que, no caso da inclinação desta calha ser nula (terceira e última parte desta experiência), a bola percorreria uma distância infinita, ou deslocar-se-ia com velocidade constante até lhe ser aplicada uma qualquer força que afectasse o seu movimento. Foi no seguimento destas observações que Galileu terá introduzido o conceito de inércia, como uma “propriedade da matéria que se traduz na resistência quanto a mudanças de velocidade”. Assim, a velocidade de um corpo é apenas alterada pela aplicação de uma força sobre ele, tendo por isso, segundo Galileu, de existir uma força, conhecida por força de atrito, que impede que os corpos tenham um movimento perpétuo.

Ainda que distintamente apresentados, estes dois resultados obtidos por Galileu provêm de uma única linha de raciocínio, e por isso de um conjunto de experiências que se complementam, pois, por exemplo, terá sido na experiência das calhas/planos que Galileu terá observado que a velocidade varia proporcionalmente com o tempo e que a distância varia com o quadrado do tempo.

Galileu foi também o primeiro o propor um método para medir a velocidade da luz, sendo que esta era já tomada como finita. Assim, ter-se-iam dois indivíduos com lanternas, o mais afastados possível. O primeiro ligaria a sua lanterna, e, quando a luz desta fosse vista pelo segundo, este ligaria a sua, ficando o primeiro encarregue de medir o tempo decorrido entre o instante em que haveria ligado a sua lanterna e o instante em que veria a luz proveniente da segunda lanterna. Claro que o tempo de reacção dos dois indivíduos era demasiado elevado, tendo em conta a curta distância que os separava, factor que não permitiu resultados conclusivos.

Sandra Fernandes

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