Variação do peso com a altitude
26 de setembro, 2017 às 20:37 | Postado em Gravitação, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Olá pessoal do CREF, a minha dúvida é:
Um objeto de massa 250kg e, consequente, peso 2450N(Aprox.) Fica mais difícil de ser levantado quando maior a distância da superfície a qual estava em repouso. Exemplificando, a 1 cm do solo o objeto pesa 2450 N e, se levantado ainda mais, a 10 cm pesará mais ou permanecerá com o mesmo peso?
Desde já grato.
Tive esta dúvida pois hoje carreguei um banco rústico (com roda de carreta e madeira grossa) bastante pesado e, as vezes, parecia que quanto mais o levantava mais leve ele ficava.
Obs: os valores utilizando na pergunta são /- a massa e o peso do banco.
O peso de um corpo diminui conforme o corpo se afasta da superfície da Terra pois a aceleração da gravidade diminui. Entretanto esta diminuição é muito pequena, para fins práticos desprezível quando consideramos elevações como as que relataste.
A aceleração da gravidade em qualquer local do planeta está dada pela Equação Intenacional da Gravidade, apresentada na seção 3 do artigo A física no salto recorde de Felix Baumgartner. Esta equação fornece o valor da aceleração da gravidade com grande precisão a partir da latitude λ do local na superfície da Terra e da sua altitude h em metros conforme segue abaixo.
Para exemplificar considerarei um objeto que pese exatamente 1000 N ao nível do mar no equador. É fácil demonstrar pela Equação Internacional da Gravidade que nesta mesma latitude a 100 m de altitude o seu peso se reduzirá para 999,97 N, a 1.000 m de altura se reduzirá a 999,7 N e a 10.000 m ou 10 km de altitude se reduzirá para 997 N.
Desta forma fica evidente que no caso considerado a alegada mudança no peso por ti sentida não tem realidade fora da tua percepção.
IMPORTANTE: vide também a postagem Aceleração da gravidade no alto da montanha
Outras postagens sobre temas correlatos:
Por que PESO não deve ser tomado como sinônimo de FORÇA GRAVITACIONAL?
Diferença na aceleração da gravidade do polo para o equador
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 334.
Se o teu peso é 77,0 kgf no nível do mar, ao viajares em um avião a 11 km de altitude pesarás cerca 74,3 kgf.
Algo não está batendo. No texto foi dito que a 10 Km de altitude o peso decai de 1000 para 969 (31 de 1000, ou 3,1%). Nesta resposta a queda em 11 Km foi de 77 para 76,7 (0,3 de 77 ou 0,4%)
Sim, tens razão. Agora já está corrigido de 76,7kgf para 74,3kgf.
Esquecestes que no vôo a altitude é de 11km, o que seria mais que 3.1%.
Podias fazer o cálculo e o apresentar aqui! Seria muito instrutivo. 😉
Então quer dizer que se nós quiséssemos jogar uma partida de basquete experimentando a gravidade de marte seria possível, apenas precisaríamos subir na altura certa e criarmos um ambiente pressurizado.
A aceleração da gravidade em Marte é cerca de 38% da terrestre. Uma partida de basquete em tais circunstâncias não pode ser efetivada facilmente sem antes um período de adaptação. Outra postagem sobre tema correlato:Salto na Terra comparado com salto em Marte.
Não vi como você estava segurando o banco, mas creio que a sensação de leveza tenha a ver com uma posição mais agradável para seus músculos. Por outro lado, não se pode descartar que o nosso psicológico influencia muito na maneira como percebemos nossos arredores
Sabemos que:
g = GM/r².
Essa fórmula vale apenas se o objeto estiver exatamente na superfície do planeta.
Agora, considerando que a distância do objeto em questão ao centro do planeta é MAIOR que o raio “r” deste planeta, ou seja, objeto NÃO está na superfície de tal planeta, logo há uma diferença “h” entre o raio “r” do planeta e a posição do objeto em relação ao centro deste planeta.
Aumentando a distância do objeto em relação ao centro do planeta, agora ele não está mais na superfície e, então, há um acréscimo (h) entre a superfície e o objeto. O novo raio agora é R = r + h. Ou seja:
g = GM/(r+h)²
Onde h é a distância ou altura que o objeto está em relação à superfície do planeta.
Não deves confundir a intensidade do campo gravitacional com a aceleração da gravidade. A aceleração da gravidade depende da intensidade do campo gravitacional e dos efeitos inerciais devido à rotação da Terra. Adicionalmente a expressão que colocaste somente é válida para um planeta com massa distribuída de forma esférica. A Equação Internacional da Gravidade incorpora efeitos inerciais e da distribuição de massa na Terra.
Vide também Por que PESO não deve ser tomado como sinônimo de FORÇA GRAVITACIONAL?
Prezados!
Favor esclarecer uma dúvida que surgiu faz muito tempo e ainda não consegui tirar. É sobre coordenação da gravidade.
Pergunto :
Entendo que se um corpo celeste não tem atmosfera, também não tem gravidade.
Exemplo: a lua Que a atmosfera é fraca e quase não tem gravidade.
Então a ação da gravidade na superfície da terra sobre nós, não seria o efeito do peso ou pressão dos gases da atmosfera sobre a área do nosso corpo emprenssando-o contra a terra?
A gravidade na superfície da Lua é seis vezes menor do que na superfície da Terra. Então existe gravidade na Lua! A gravidade é produzida pela massa dos corpos e não por uma ação do meio.
A atmosfera não nos empurra para baixo. O efeito da atmosfera é nos empurrar para cima, embora esta força seja pequena. Esta força que empurra os corpos para cima (o empuxo) já era entendida a 2300 anos com Arquimedes. Esta força de empuxo é evidente em balões com hidrogênio ou hélio por exemplo.
Se a força gravitacional é produto do magnetismo nuclear e da rotação do planeta, por que, em tantos anos de pesquisa, não conseguiram ANULAR essa força, aplicando polo invertido em uma aeronave, por exemplo, através de energia nuclear, já que temos submarino nuclear a ser lançado em breve???
A força gravitacional não “é produto do magnetismo nuclear e da rotação do planeta”.
Bom dia. Eu trabalho de Rapel, e pratico alpinismo. E sinto que ao descer a corda vai ficando mais tensionada. Trabalho em prédios de 50 60 metros.
O peso muda conforme eu vou descendo?
O peso de um objeto com massa constante muda apenas três partes em cem mil ou 0,003% ao descer 100m. Portanto esta mudança é desprezível.
Excelente trabalho .. Mt obrigado
Diante da força centrifuga exercida pelo movimento rotacional da Terra, seríamos mais leves no equador do quê nos pólos?
Diferença na aceleração da gravidade do polo para o equador
O vídeo seguinte também trata do tema: Efeitos da latitude na aceleração de queda livre
Julgo que há uma falha significativa de rigor nestes modos simplistas de calcular a força gravítica.
A massa da terra não está concentrada no seu centro, mas sim repartida por cada partícula que a constitui. A força gravítica provém do somatório das acções individuais de cada partícula. Um corpo à superfície da Terra não sofre uma atração vertical da parte das partículas que não lhe estão por baixo, logo o efeito destas é mais reduzido. Segundo um cálculo integral por mim efectuado (cujo rigor não garanto pois não sou matemático), se a Terra tivesse uma densidade constante em profundidade, a força gravítica (e logo o peso dos corpos) aumentaria 16% até cerca de 640 Km de altura, começando a reduzir a partir daí.
A partir dessa altitude poder-se-á então começar a negligenciar a distribuição volumétrica da massa da Terra e a aplicar as fórmulas mais simples (que consideram toda a massa da Terra concentrada no seu centro).
Resta dizer que, como a densidade da Terra não é uniforme, o aumento inicial do peso dos corpos com a altitude, é também significativamente afectado de forma que não sei como determinar.
O melhor será fazer-se a medição e depois publicar.
Vide a postagem A gravidade no interior da Terra.
Existem pesquisas com referência a força gravitacional no dia dia, se está havendo mudanças em tua relatividade? Se está havendo uma maior atração desde que foi descoberta o termo GRAVIDADE?
O termo gravidade é usado desde os antigos gregos, há mais de 20 séculos.
Medidas precisas da gravidade são realizadas por geofísicos pois uma das formas de prospecção geológica é a gravimetria.
Em escala global a Missão Grace – Gravity Recovery and Climate Experiment, iniciada em 2002, tem mapeado com precisão a gravidade terrestre.
Por tudo que sabemos, a gravidade terrestre é estável.