Como sabemos, os gregos foram os pioneiros nos estudos científicos em vários ramos do conhecimento. Exemplo disso é Cláudio Ptolomeu, um pesquisador que propôs o Geocentrismo, teoria que considerava a Terra o centro do Universo.
Com o aprofundamento do saber humano, foi detectado então que o Sol seria o centro do Universo, dando início então à teoria do Heliocentrismo, elaborada primeiramente por Aristarco de Samos no século III a.C., sustentada posteriormente por Nicolau Copérnico e sendo provada por Galileu Galilei no século XVII.
No século XVI, Tycho Brache, um astrônomo dinamarquês (1546-1601), catalogou as posições dos planetas, utilizando os instrumentos construídos por ele mesmo. Nessa época, Johannes Kepler, seu assistente e principal discípulo, redigiu as leis matemáticas referentes aos movimentos dos astros, com enfoque no planeta Marte, pois o mesmo apresentava um desafio para os astrônomos, que não conseguiam determinar a sua órbita. Johannes Kepler levou cerca de cinco a seis anos para chegar ao resultado e suas leis ficaram conhecidas até hoje como as Leis de Kepler.
- 1a Lei de Kepler
A primeira Lei de Kepler, conhecida como Lei das órbitas, determina que as órbitas planetárias são elípticas, com o sol em um foco, ou seja, a Terra tem trajetória elíptica – relativo à elipse, curva de intersecção de uma superfície cilíndrica-, e possui órbita praticamente circular.
- 2a Lei de Kepler
A segunda Lei de Kepler determina que a linha ligando o Sol ao planeta, descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Essa lei também é conhecida como Lei das áreas.
- 3a Lei de Kepler
Anos mais tarde, Kepler elaborou uma terceira lei, conhecida como Lei dos períodos que determina: a razão entre o quadrado do período da órbita do planeta e o cubo do raio médio de sua órbita é uma constante.
Através das leis elaboradas por Johannes Kepler, Isaac Newton, astrônomo, físico e matemático (1643-1727), demonstrou em seus estudos quais espécies de forças são necessárias para que os planetas se mantenham em suas órbitas, e tentava entender também porque a Lua não se afasta da Terra. Daí surge, em 1660, a lenda da queda da maçã.
Existem várias versões da lenda e a mais conhecida é a que conta que certo dia estava Isaac Newton em um jardim, sentado embaixo de uma macieira, quando de repente uma maçã cai sobre a sua cabeça. Então, a partir desse episódio, Newton pensou que talvez a força responsável pela queda da maçã atuasse também na Lua, impedindo-a de se afastar da Terra. Newton possuía várias teorias, dentre elas se destacam: o sol atrai os planetas; a terra atrai a lua; e a terra atrai todos os corpos que estão perto dela.
- Lei da Gravitação Universal
Isaac Newton propôs, então, a Lei da Gravitação Universal, a qual determina que “dois corpos se atraem segundo uma força que é diretamente proporcional à suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que o separa”. Essa Lei pode ser expressa matematicamente da seguinte forma:
F = G.
Sendo:
F – Força de atração gravitacional
G – Constante universal da gravitação (6,67 .10 -11 Nm/kg2)
M/m – Massa dos corpos que se atraem entre si
D – Distância que sapara os corpos
Essa lei de parte do pressuposto de que massa atrai massa e que quanto mais longe estiverem os corpos, menor será a intensidade da força.
Um fato curioso é que hoje sabe-se que a história da queda da maçã é falsa, pois a Terceira Lei só foi formulada em 1685, no ultimo rascunho do Princípios Matemáticos da Filosofia Natural e a história teria ocorrido 20 anos antes.
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