Porque os planetas não caem uns sobre os outros?

Sou estudante do ensino médio, e tenho tido o prazer de ler algumas coisas sobre relatividade. No que diz respeito a gravidade, o assunto me gera muitas dúvidas. Meu questionamento seria porque os planetas não caem uns sobre os outros, de acordo com a gravitação universal de Newton, supondo uma órbita elíptica onde na vdd haveria um ponto mais forte (menor distância) para "puxar" o planeta ( considerando tbm as leis de kepler). Porque o planeta não vai de encontro ao sol,no caso do nosso sistema. Minha outra dúvida é intrínseca a Einstein: se a massa deforma o espaço tempo daquela forma, por que os planetas não caem na depressão que uma estrela enorme faz? Desculpe-me se parecer idiota a dúvida

Oi, Vinícius!

Vou responder sua pergunta em bases na Teoria Clássica.

A maneira mais didática de explicar o problema apresentado é através do experimento com uma pedra e uma corda elástica.

Imagine que você é o sol e a pedra é a terra. A força de atração entre o sol e a terra se dá pela corda elástica.

À partir do instante que você começa a girar a pedra em torno de seu corpo, coisas interessantes acontecem:

Se você imprimir um movimento circular à pedra, em velocidade progressiva, a pedra irá cada vez mais rápido e ficará cada vez mais distante de você, até o momento em que a corda irá se romper.

Quando a corda se romper, a pedra escapará pela tangente do raio do círculo descrito pelo movimento impelido por você.

Newton nos diz que a Terra circunda o Sol numa condição de equilíbrio entre a atração entre esses corpos (tal qual a força elástica da corda) e a velocidade da Terra em relação ao Sol.

Portanto, em condição de equilíbrio entre força de atração e velocidade, a Terra não cai sobre o Sol, nem escapa de sua tangente orbital.

Sobre a Gravitação Clássica e Relativística

Ambas teorias são baseadas na Cinemática de Keppler.
Keppler conseguiu resumir o movimento dos astros através de fórmulas geométricas.

Newton e Einstein tentaram justificar a cinemática de Keppler, através de fórmulas dinâmicas, isto é, fórmulas que descrevem os movimentos dos astros através de forças.

Infelizmente, nem Newton ou Einstein conseguiram "justificar" essas forças.

A dinâmica de Newton depende da ação da gravidade numa velocidade infinita, a dinâmica de Einstein se dá no limite da velocidade da luz.

Le Sage tentou justificar o modelo de gravidade de Newton, mas foi contestado por físicos posteriores.

Você pode saber um pouco desse assunto nesse tópico:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1507-a-verdadeira-natureza-da-gravidade

A dinâmica de Einstein é completamente incompreensível.
Até hoje não encontrei nenhuma justificativa para a ocorrência da distorção espaço-tempo.

A grande maioria do material cai mesmo no Sol, por isso que 99% de toda matéria do nosso sistema solar se encontra dentro do Sol..

Vou responder talvez doutra forma caso ajude.

Imagine apenas agora a Lua e a Terra. As leis da gravitação têm uma interpretação diferente para Newton e Einstein. Vou dar a de Einstein.

Imagina um referencial em que a Terra está em repouso. A lua então tem uma órbita à volta da Terrra. Na relatividade, a gravidade não é uma força, mas sim um efeito de queda. Existe um princípio que diz que não existe distinção prática entre um campo gravítico e um objecto em queda.

Imagine que a Lua está em queda mas não gira à volta da Terra. Colisão.

Imagine que a Lua está em queda mas à volta da Terra. Órbita.

Por outras palavras, se você lançar uma pedra com velocidade suficiente e sem resistência do ar, ela vai estar em permanente queda, mas como tem uma velocidade relativa à superfície da Terra, ela nunca atinge o solo de facto. É assim tão simples.

Todos os objectos que gravitam outro objecto estão em queda relativamente a ele. A velocidade angular em órbita previne uma queda rectilínea.

Faça o seguinte se quiser ir mais longe e deu dinâmica de Newton. Considere o tal lançamento da pedra e veja que a partir de uma certa velocidade horizontal, a velocidade vertical tende para zero.

Espero ter ajudado de alguma forma.

Uma curiosidade. No filme Interstellar (foi feito com a ajuda de Kip Thorne, um grande pioneiro da relatividade) existe um momento em que os cientistas pousam num planeta que orbita um buraco negro gigante. À parte de pormenores técnicos como a dilatação do tempo e dos efeitos de maré, os cientistas não sentiam uma atracção enorme para a direcção do buraco negro. Porquê?

A resposta é que o planeta está em queda livre e numa órbita estável em torno do buraco negro. Você não sente a gravidade desta forma.

Como é que isto é possível? Todos os humanos já sentiram numa maneira ou de outra o que é estar em queda livre, mesmo que por breves momentos. Você sente o seu peso com os pés no chão, mas e se estiver em queda? Fecha os olhos e é tal e qual a estar em gravidade zero.

Objectos em queda não sentem a gravidade! (De novo excluído os efeitos completamente relativistas)

Vinícius, dê uma olhada nisso, acho que você vai gostar.

"A dinâmica de Einstein é completamente incompreensível.
Até hoje não encontrei nenhuma justificativa para a ocorrência da distorção espaço-tempo".

Muito boa!!! A distorção espaço-tempo como explicação pra gravidade  é realmente incompreensível. A única certeza que é tudo cai para o centro da terra. Só não sentimos essa queda enquanto tivermos algo sob nossos pés a barrar esse movimento.

Dalua escreveu:"A dinâmica de Einstein é completamente incompreensível.
A distorção espaço-tempo como explicação pra gravidade  é realmente incompreensível. A única certeza que é tudo cai para o centro da terra. Só não sentimos essa queda enquanto tivermos algo sob nossos pés a barrar esse movimento.

A noção de que tudo cai para o centro gravitacional é a mais básica característica da gravidade
e de tão básica, pode ter várias explicações

Uma explicação mais concisa da gravidade, deveria explicar os Pontos de Lagrange



Afinal é um fenômeno que faz com que coisas sejam atraídas, para um lugar "que não tem matéria"..

Gauss escreveu:Uma curiosidade. No filme Interstellar (foi feito com a ajuda de Kip Thorne, um grande pioneiro da relatividade) existe um momento em que os cientistas pousam num planeta que orbita um buraco negro gigante. À parte de pormenores técnicos como a dilatação do tempo e dos efeitos de maré, os cientistas não sentiam uma atracção enorme para a direcção do buraco negro. Porquê?

Conforme você mesmo já disse, em queda livre ou em órbita não se sente a gravidade que causa estes movimentos, e um bom exemplo disto é que juntamente com a Terra, estamos numa órbita solar mas não sentimos a gravidade do Sol.
Aproveito a oportunidade para trazer uma curiosidade interessante sobre buracos negros que poucos sabem.
Você sabia que quanto maior for um buraco negro, menor será a aceleração gravitacional em sua superfície, de forma que um mega corpo massivo tem aceleração gravitacional superficial praticamente nula?
Quanto menor for um buraco negro, maior será o poder de destruição em sua superfície.
A equação matemática que garante este fenômeno decorre do raio de Shwarzchild:

C² = 2gr  

C = velocidade da luz ou velocidade de escape.
g = aceleração gravitacional
r = raio do buraco negro

A queda dos corpos é um fenômeno tão natural que poucos se preocupam com isso. É tão certo que tudo cai assim como é certo que o tempo passa. O homem comum consegue sobreviver normalmente sem se preocupar com os conceitos incompreensíveis de tempo e gravidade.

https://www.youtube.com/watch?v=hEMnT5P2agI