Responda com toda sinceridade: Você nunca pensou em como é esquisito este negócio de forças de ação à distância?
- Se o sol está tão longe como ele consegue atrair a Terra? Parece magia, não?
Outra coisa. A Lei da gravitação de Newton afirma que a atração gravitacional entre dois objetos é instantânea. Isto implica que a ação de um corpo sobre o outro é transmitida com velocidade infinita. Como assim... velocidade infinita?
Leia o que o próprio Newton escreveu numa carta a seu amigo Benthey, em 1693:
"...que um corpo possa atuar sobre outro à distância através do vácuo, sem qualquer agente intermediário que possa transmitir esta ação de um ao outro, parece-me um absurdo tão grande, que não acredito que qualquer pessoa competente para raciocinar em termos de filosofia natural ( Física ) possa acreditar nisto."
A ideia de uma força de ação à distância não agradava ao próprio Newton.
Se não devemos acreditar na ação à distância como então se dá o processo?
A ação de um objeto sobre o outro se dá por intermédio de um campo. Podemos pensar num campo como uma modificação no espaço ao redor da fonte. Existem campos de diversos tipos: Campo gravitacional, elétrico, magnético,etc. Além disto qualquer perturbação no campo se propaga com velocidade finita.
Por exemplo: De repente o sol desaparece. Com isto a fonte do campo gravitacional que prende a Terra a ele desaparece. Esta modificação no campo, no entanto, leva alguns minutos para chegar até a Terra. Assim, por alguns minutos depois do sol desaparecer a Terra ainda sente o seu puxão gravitacional.
Na animação abaixo temos uma partícula com carga elétrica ( um elétron) numa antena de um transmissor de rádio e outro na antena de sua casa. Eles se repelem de acordo com a Lei de Coulomb mas não podem se afastar porque estão presos nas antenas. Digamos que o elétron do transmissor se mova. Com isto a distância entre eles muda e a força de repulsão sobre o outro elétron deve mudar também. Mas o elétron não sente a mudança imediatamente.
O elétrom no transmissor é a fonte do campo elétrico. Ao se mover ele muda o campo elétrico. Essa mudança se propaga pelo espaço com uma velocidade finita. Pouco depois a mudança atinge o outro elétron na antena da sua casa e então, e só então, o segundo elétrom se move em resposta a esta modificação..
Clique na imagem abaixo. Um pequeno programa pedirá autorização para ser instalado no seu computador . Aceite a instalação. Na animação as caixas "manual", "curves with vectors", "Force on electron" e "Radiated field" deverão estar marcadas. Os elétrons são as bolas azuis nas antenas
Marque a caixa "Oscillate". O elétrom se movimenta e gera uma perturbação no campo elétrico que se propaga em direção a outra antena (curva e setas vermelhas). Note que o outro elétron só se movimenta após a chegada da oscilação do campo, algum tempo depois. O campo serve como intermediário na transmissão da mudança que ocorreu na força elétrica que age entre os dois elétrons. As setas representam o vetor campo elétrico.
Marque novamente a caixa "manual". O primeiro elétrom para. Observe que somente quando o campo deixa de oscilar sobre o outro elétrom é que este também para.
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Tradução da carta de Newton: H. M. Nussenzveig em Física Básica, v3. Ed. E.Blücher Ltda.
Animação produzida por The PhET Interactive Simulations Project da Universidede do Colorado, Boulder.
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