Balde de Newton: Uma Explicação Plausível?

A força centrífuga é tida como uma força fictícia.

Temos abaixo, um arranjo composto por uma trave, uma corda
torcida, um balde e água.




Ao libertar o balde, a corda torcida provoca um movimento circular ao balde. As partículas de água que estão no ponto A vão para o ponto B, e vice-versa. Ao chegarem em pontos opostos, pela inércia, essas partículas exercem força sobre a parede do balde.

A reação do balde (ou "normal") impede que as partículas que chegaram aos pontos opostos ultrapassem a sua parede, através de uma força de igual intensidade, porém em sentido contrário.

Se assim fosse, não haveria explicação para as partículas da água subirem pela parede do balde girante.

Mas nos esquecemos de um detalhe...



Conforme a figura acima, a superfície da água entre o ponto A e B do balde não é plana.

Nessa situação real, tanto as partículas que partem do ponto A como as partículas que partem do ponto B, terão de fazer sua trajetória através de uma superfície curva. Mas as partículas, pela inércia teimam em fazer essa trajetória em linha reta.



Não podemos deixar de considerar que a gravidade fará com que as partículas façam a trajetória em parábola, por uma questão de balística.


Finalmente, quanto maior a velocidade de giro, maior será a velocidade das partículas e maior será o ganho de altura de uma partícula que cruza os pontos opostos do balde.

A força centrífuga, não considerada uma força, mas um fenômeno de efeito às interações (ações em conjunto) de forças "primárias", (pelo menos mais primárias), que contêm a inércia como uma importante componente de suas propriedades, pode ser entendida pelo entendimento da inter-relação entre as forças envolvidas.

A força centrífuga, então, pode ser considerada uma força que seja tratada como resultante da união de outras forças mais primárias, sendo, pois, de uma força inercial retilínea sob constante mudança de direção proporcionada por uma força de tração.

A força de tração está "submergida" na força de inércia, e vice-versa, de modo que, o que causa a tração também está nas condições inerciais de movimento retilíneo com a devida e constante mudança de direção proporcionada pelo que, no sistema centrífugo, está sendo tracionado por ele.

No balde, a diferença de "elevação" da água entre o centro e a parede do balde, é devido a mais uma força que age com uma tração que proporciona uma "deformação" daquilo que seria o efeito centrífugo. Essa força é a gravitacional, que, devida a desigualdade de amplitude de força "centrífuga" ao longo do corpo da água (menor no centro e maior na parede do balde), é responsável pela parabolóide que é apresentada na superfície da água.

A força da gravidade é, então, uma terceira força, que proporciona uma constante força de tração numa única direção e sentido (para baixo) com potência igualitária em todos os pontos do corpo de prova (a trave que evidentemente se apóia diretamente ou não ao chão fixo, a corda, o balde e a água). Ela não é necessária para se ter o efeito centrífugo, mas é necessária para haver a curva parabólica. Se bem que ela pode ser substituída por uma aceleração, mas essa não é uma questão dos propósitos do tema apresentado pelo Jonas.

A curvatura na superfície da água, que é parabólica, se dá pelas diferentes amplitudes de forças atuantes ao longo do corpo da água, sendo menor (zero) no centro de rotação, e maior quanto mais próxima às paredes do balde. Quanto mais próximo do centro, menor é a força de tração, e menor é a velocidade do movimento da água, que deveria ser "retilíneo", mais tem a direção constantemente desviada pela tração. Mais distante do centro, as forças de tração e as forças inerciais (velocidade) têm amplitudes proporcionalmente maiores. Mas, sendo a força de gravidade atuante, de forma (praticamente) igualitária em qualquer ponto, tem menor capacidade de tração da água que está mais próxima da parede do balde, e maior capacidade de tração da água que está no centro do balde, provocando a curva na superfície da água.

Não é a gravidade que é mais intensa no centro do balde, mas sim, as forças ali, que contrapõe a gravidade, são mais fracas, sendo mais fortes quanto mais próximo das paredes do balde.

Para facilitar a noção; "se não fosse a gravidade, toda a água se apresentaria como uma camada regular cobrindo as paredes do balde, pois a água, naturalmente, se alojaria nas paredes do balde onde as forças têm amplitudes maiores atuando no corpo da água. Mas, para isso o balde precisaria estar fechado por uma tampa que vede a água". Isso seria o efeito centrífugo. A gravidade, por sua vez, sendo em direção e sentido ao fundo do balde, como é no experimento em questão, provoca uma tração que deforma essa configuração com menos sucesso onde as forças tem maiores amplitudes (nas paredes do balde), resultando na curva parabólica.

Sob certa visão, podemos tratar esse efeito do balde como o mesmo efeito que resulta de uma força de gravidade de forma a ser de 360 graus na horizontal sobreposta à gravidade tradicional, que é direcionada somente para "baixo", com o balde e a água se rotação alguma. Um ambiente de certa forma real que proporciona tal evento seria em um túnel verticalmente para o subsolo, com poucos milhares de quilômetros de profundidade (nas imediações entre a superfície e o centro do planeta) onde realmente há uma gravidade horizontal e uma vertical, se bem que uma menor para cima, (na verdade a gravidade lá é por todos as direções, mas com maior intensidade quanto mais direcionado para baixo). Num local desses a superfície da água do balde sem rotação (parado) terá a curva parabólica.

Grato, Casasanta pela sua explicação. Vou estudá-la com calma.

Como havia preparado um apanhado geral sobre o problema, passo, abaixo, essas explicações:

Uma das visões possíveis para o problema é admitir a existência da "força centrífuga".






Outra visão é admitir que o ambiente está atraindo a água do balde:





Mas podemos considerar que trata-se apenas de um problema de hidrodinâmica:




Para comprovar essa possibilidade, seria necessário construir um plano formado por dois vidros. O espaço interno seria parcialmente preenchido por água e uma esfera colorida de igual densidade à agua.




Ao girar esse plano, quatro câmaras de cinema iriam capturar as posições da bolinha vermelha. Se o problema for apenas uma questão de hidrodinâmica, a bolinha poderia percorrer o traçado estimado, abaixo:



Ou ficaria "paralisada" onde?

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Uma das visões possíveis para o problema...

O "problema", que você diz haver, é a falta da definição da "força centrífuga"?

Jonas Paulo Negreiros escreveu: ...admitir a existência da "força centrífuga".

Mas a força centrífuga é a força de tração (engate) mudando a direção de uma força inercial (movimento retilíneo), não sendo, pois, uma força elementar.

Apesar do movimento retilíneo ser uma força de inércia composta por elementos mais primários, envolvendo o sistema propagativo de cada partícula elementar através do "espaço", pelas propriedades de onda-partícula considerada para elas, e da força de tração ser uma força composta por elementos de forças do sistema atômico, envolvendo forças de coesão entre átomos e forças eletromagnéticas, a força inercial e a força de tração são tratadas como forças elementares. Com uma mesma linha de considerações, a força centrífuga poderá ser tratada como uma força elementar, somente para um ambiente que funcione em um sistema dinâmico que não possui a força de inércia e nem a força de tração isoladamente. Mas não conheço esse mundo e creio não existir.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Ao girar esse plano, quatro câmaras de cinema iriam capturar as posições da bolinha vermelha. Se o problema for apenas uma questão de hidrodinâmica, a bolinha poderia percorrer o traçado estimado, abaixo:



Ou ficaria "paralisada" onde?

A água no balde, estando o balde girando com velocidade única e constante (sem variação), se comporta hidrodinamicamente como a água em um balde parado no chão. Os movimentos moleculares da água se devem à dinâmica propiciada pela temperatura da água.

Abrangendo: No balde girando a água se encontra extremamente parada em relação ao balde, salvo pelo ar que contata a superfície da água e pela temperatura. Se o balde for tampado de modo que o ar dentro dele também gire, ocorre a decantação suave e lenta de qualquer impureza microscópica contida na água, como as ocorridas em águas paradas, só que a direção da "queda" das partículas de impureza seria inclinada a toda volta, validando, porém, às direções mais verticais. A bolinha, então, estará "parada" em relação às moléculas da água, podendo mudar de lugar pela dinâmica molecular causada pela temperatura, mas não pelo giro do balde. A bolinha estaria, então, desconsiderando a dinâmica molecular, extremamente parada entre as moléculas que também estariam paradas em relação ao balde, e a bolinha estaria em um local "aleatório" (aleatório entre aspas, pois é um local "determinado" pelo processo de estabilização do giro do balde).

Prezado Jonas.

Eu percebo que você ainda não compreendeu o mistério que envolve este problema do Balde, muito bem apontado por Newton.

Não se trata da forma correta de decomposição ou da identificação das forças que atuam no sistema, pois isto fica muito fácil de se realizar, desde que se identifique o referencial (a Terra por exemplo) em repouso preferencial que permita identificar corretamente o giro da água. Newton sabia que qualquer referencial que adotasse também poderia estar girando sem que ele soubesse, e comprometendo os resultados da experiência.

A pergunta que Newton se fazia era: Se a água gira, ela o faz em relação a que? Ou ainda: Como é que ela "sabe" que está girando, se o único referencial onde ela se apóia é o Balde, que não serve como referencial inercial. Observe  que em duas situações nesta experiência a água está em repouso em relação ao Balde, entretanto numa delas ela está com a superfície plana e na segunda, esta apresentando o formato paraboloide. Após ele refletir sobre este assunto, concluiu que deveria haver um referencial em repouso absoluto onde a água se apoiava para "saber" se estava girando ou em repouso. Diante disto Ernst Mach criticou Newton severamente e afirmou que a água sobe nas paredes do Balde sempre que ela gira em relação às estrelas fixas, e que são estas que impõem a inércia na matéria que conhecemos, de forma que se girarmos o firmamento, a água do Balde, por consequência, gira com elas, e se roubarmos estas estrelas, a água não formará o paraboloide, mesmo que se gire o Balde. O que é pior nesta ideia de Mach é a afirmação de que se as estrelas do céu forem subtraídas a matéria perde totalmente a sua inercia, ou seja pode se mover a Terra sem o uso de nenhuma alavanca.

Eu creio que Newton estava certo quando identificou a necessidade de um referencial ali presente, embora não aparente. Não sei como ele, "O inventor do Campo Gravitacional" não percebeu que este mesmo campo que emana de cada partícula da água, era o referencial tão procurado. Sim porque o campo gravitacional destas partículas é esférico e extenso e atravessa as paredes do Balde em direção ao infinito. Portanto qualquer partícula material "sabe" que está girando, poque quando ela o faz, faz em relação ao seu próprio campo, que por ser extenso e consequentemente mais inerte que ela, e ainda externo ao Balde,  permite esta identificação. Isto nos autoriza afirmar de forma absoluta, que toda partícula está girando, se, e somente se, ela gira em relação ao seu próprio campo gravitacional.

Perceba sobretudo, que o campo gravitacional serve de referencial inercial para a sua partícula, mas não serve para as outras, pois cada uma tem o seu próprio, e isto transforma estes referenciais em relativos, portanto não absolutos, como pensava Newton, mas ele estava abstraindo corretamente sobre a solução do mistério.

Eu acho que a minha solução esclarece bem este problema, e de quebra indica que "Tudo é Campo", campo gravitacional.

Se você imaginar esta mesma experiência sendo efetuada a bordo de um foguete cuja aceleração é 9,8 m/s², e ele se encontra navegando no espaço longe de tudo e de todos, vai perceber que não dá para saber aqui, nesta condição, se é o foguete, o balde ou a água quem gira, se porventura a água apresentar subitamente um formato paraboloide.

Bosco escreveu:Não se trata da forma correta de decomposição ou da identificação das forças que atuam no sistema, pois isto fica muito fácil de se realizar, desde que se identifique o referencial (a Terra por exemplo) em repouso preferencial que permita identificar corretamente o giro da água. Porém qualquer referencial que se adote também pode estar girando, sem que se saiba, e comprometendo os resultados da experiência.

A pergunta que Newton se fazia era: Se a água gira, ela o faz em relação a que? Ou ainda: Como é que ela "sabe" que está girando, se o único referencial onde ela se apóia é o Balde, que não serve como referencial inercial. Observe  que em duas situações nesta experiência a água está em repouso em relação ao Balde, entretanto numa delas ela está com a superfície plana e na segunda, esta apresentando o formato paraboloide. Após ele refletir sobre este assunto, concluiu que deveria haver um referencial em repouso absoluto onde a água se apoiava para "saber" se estava girando ou em repouso. Diante disto Ernst Mach criticou Newton severamente e afirmou que a água sobe nas paredes do Balde sempre que ela gira em relação às estrelas fixas, e que são estas que impõem a inércia na matéria que conhecemos, de forma que se girarmos o firmamento, a água do Balde, por consequência, gira com elas, e se roubarmos estas estrelas, a água não formará o paraboloide, mesmo que se gire o Balde. O que é pior nesta ideia de Mach é a afirmação de que se as estrelas do céu forem subtraídas a matéria perde totalmente a sua inercia, ou seja pode se mover a Terra sem o uso de nenhuma alavanca.

Resgate excelente e claríssimo sobre a experiência. O que está em jogo são referenciais e a relação massa inercial/massa gravitacional. Vale ajuntar que todas as medidas efetuadas com a melhor precisão possível nunca puderam distinguir qualquer diferença entre ambas. Newton já as considerava iguais e até hoje ainda se as considera assim, exceto por aqueles que vez ou outra tentam resgatar as ideias de Mach.

Não compreendi como eu posso me deslocar ou "rotacionar em relação ao meu próprio campo gravitacional".

Agradeço o elogio feito acima.

Dionísio escreveu:
Não compreendi como eu posso me deslocar ou "rotacionar em relação ao meu próprio campo gravitacional".

Você é um conjunto de partículas materiais. Cada partícula do seu corpo tem seu próprio campo gravitacional. O campo desta partícula é infinitamente extenso, e se espalha pelo espaço ao redor dela de forma esférica.

Imagine que esta partícula faça revoluções completas a cada segundo. Como o seu campo gravitacional vai muito além da Lua, por exemplo, que esta a aproximadamente 350 mil km de distância, observa-se que para além desta distância, o campo gravitacional que emanou da partícula, começa a perceber os giros dela sempre com um segundo de atraso, devido a distância. Isto significa que o campo gravitacional de uma partícula é mais inerte que ela própria porque ela é puntiforme enquanto ele é extenso e por isto mesmo mais inerte.

Quando você gira de braços abertos, por exemplo, você sempre sabe de forma absoluta que está girando, devido ao aumento da pressão sanguínea nas extremidades dos seus dedos (o mesmo efeito do Balde). Isto acontece, porque cada partícula do seu dedo tende a permanecer em repouso juntamente com toda a extensão do seu próprio campo gravitacional. Na verdade as partículas todas da extremidade das mãos, agem como "se quisessem" dissociar-se cada uma conforme o estado de repouso do campo que ela emana.

De outra forma, pense na seguinte pergunta: O que ocorre com a distribuição espacial do campo gravitacional que uma partícula emana, quando esta gira em torno de um eixo imaginário? Considere que a velocidade de propagação do campo é C.

Espero ter sido claro, se não, terei prazer em tentar novamente de uma outra forma.

Bosco escreveu:Como o seu campo gravitacional vai muito além da Lua, por exemplo, que esta a aproximadamente 350 mil km de distância, observa-se que para além desta distância, o campo gravitacional que emanou da partícula, começa a perceber os giros dela sempre com um segundo de atraso, devido a distância. Isto significa que o campo gravitacional de uma partícula é mais inerte que ela própria porque ela é puntiforme enquanto ele é extenso e por isto mesmo mais inerte.

Por mais veloz que possa ser a propagação da gravidade (mesmo que seja a a luz), é facilmente aceitável que haja um "delay" no sinal que em algum lugar do Universo possa ser percebido. Só gostaria, neste ponto, um esclarecimento da palavra "inerte", já que a palavra inércia tem um sentido amplamente aceito na mecânica.

Como decorrência, considerando um movimento retilíneo, surgiria um "efeito Doppler gravitacional" cuja intensidade dependeria talvez de um v²/c². É isto? Entretanto, como gravidade não tem frequência, não consigo imaginar que efeitos isso causaria. Eventualmente nenhum, talvez e nem pudesse ser detectado...

Dionísio escreveu: é facilmente aceitável que haja um "delay"

É importante perceber que o delay que você corretamente aponta, já ocorre junto à partícula, pois assim que ela muda de posição, o campo tem que se rearranjar em volta dela, que insiste novamente em mudar sempre para uma outra posição ainda desconhecida, já que está girando constantemente.

Bosco escreveu:É importante perceber que o delay que você corretamente aponta, já ocorre junto à partícula, pois assim que ela muda de posição, o campo tem que se rearranjar em volta dela ...

Considerando-se um movimento retilíneo, para obter alguma simplificação, teríamos, no sentido do movimento, uma aproximação entre as linhas isopotenciais da posição do corpo e da posição remota, vale dizer, uma redução da diferença de potencial gravitacional entre esses dois pontos.

No sentido oposto ao do movimento ocorreria o inverso, um afastamento entre as isopotenciais, ou, aumento da ddp entre os dois pontos.

O fato é que o campo gravitacional tem uma velocidade de propagação muito grande (em geral admite-se a velocidade da luz). E nesse caso é possível (especulação por similaridade) que essa ddp, no sentido do movimento pudesse ter uma forma como nas transformações de Lorentz



no sentido oposto haveria um "alargamento da banda" dado por



em que "c" pode ser a velocidade da luz ou a velocidade admitida para a propagação do campo. Para velocidades ordinárias não seria significante. Isso porém não invalida a hipótese, só tenta dar uma forma a ela. Penso agora que, na verdade, isso tem muita semelhança com uma contração do espaço no sentido do deslocamento, só que implica no inverso (dilatação) no sentido oposto.

Que pensa?

Dionísio,

O campo gravitacional terá, no máximo, a velocidade da luz se as ondas gravitacionais existirem, mas na hipótese da expansão radial (lá vem o Jonas a puxar brasa para sua sardinha   ...), a velocidade da gravidade (que pode não existir) poderia ser interpretada como infinita   .


Bosco,

À duras penas, começo a entender o fenômeno do balde de Newton.
Mas, de acordo com sua interpretação, o campo de define o referencial cada molécula de água (ou qualquer outro líquido) não poderia ser somente campo elétrico?

Se vocês continuarem dizendo que são as ondas gravitacionais as verdadeiras referências inerciais do movimento rotatório de um corpo, destruirão por completo o espaço não absoluto de Einstein.

Quantas vezes por segundo (aproximadamente) "um átomo de ferro de um bloco de ferro (por exemplo)" completa uma oscilação em sua vibração natural, estando o ferro aquecido a uma temperatura que o faz ser emissor de uma luz avermelhada (por exemplo)?

O que é gravidade, senão a curvatura do "espaço"?

Pensem nisso.

Do mesmo modo que foi dito entre vocês que o campo gravitacional "emitido" por uma partícula é constituído por variações que não são outra coisa senão a identidade de todos os passos de movimentos da partícula, como, então, fica o campo gravitacional do átomo de ferro do bloco de ferro aquecido, mencionado acima?

Será...?

casasanta escreveu:Se vocês continuarem dizendo que são as ondas gravitacionais as verdadeiras referências inerciais do movimento rotatório de um corpo, destruirão por completo o espaço não absoluto de Einstein.

Creio que você esteja redondamente enganado a respeito da Relatividade Geral. É exatamente ela (consequentemente Einstein) que formula a possibilidade da existência das ondas gravitacionais. Einstein não destruiu seu próprio espaço-tempo.

Viu?

O espaço é formado por "algo" ondulado através dos movimentos das partículas elementares.

Falta pouco para descobrirem que o espaço tremula como uma gelatina e esses trêmulos são as ondas que foram denominadas como eletromagnéticas.

E por falar nisso, você entendeu bem o que minha teoria diz sobre como isso funciona?

Ou, pelo menos, leu e entendeu "bem" o que eu escrevi na mensagem anterior?

Dionísio escreveu:Só gostaria, neste ponto, um esclarecimento da palavra "inerte", já que a palavra inércia tem um sentido amplamente aceito na mecânica.

Com a palavra inerte quis dizer apenas que o campo gravitacional que emana da partícula acelerada demora um tempo para "perceber" cada nova posição que ela assume.

Inércia e massa são rigorosamente a mesma coisa. Acho mesmo que inércia é mais apropriado pois a palavra massa traz consigo uma conotação de quantidade de substância que dificulta o entendimento nalgumas situações.

Acho oportuno fazer o seguinte esclarecimento:

A lei da Gravitação Universal deixa claro que toda partícula material possui um campo gravitacional que lhe é diretamente proporcional. Esta afirmação é mais profunda do que parece, pois aí está implícito que não existe partícula material sem campo gravitacional e vice-versa.
Se é assim, ninguém consegue dissociar a partícula do seu referido campo. Nem mesmo por um instante.
Portanto, quando se arrasta a partícula, arrasta-se consequentemente o seu campo gravitacional, independente do que isto signifique, pois estamos amparados pela lei acima.

Imagine uma partícula em repouso com seu campo. conforme mostra a figura abaixo.


Os círculos que circundam a partícula não são ondas gravitacionais, são apenas indicadores das diferentes e respectivas acelerações da gravidade de cada "altitude".

A figura abaixo, mostra a partícula sendo acelerada por uma força, e o rearranjo respectivo do campo.


No caso do Balde, a partícula de água "percebe" que uma força tenta dissocia-la do seu próprio campo, conforme a figura acima.
Com o termo "percebe" quero dizer que quando a partícula de água do Balde está de fato em repouso, ela obedece a primeira figura, e quando esta partícula gira entorno do eixo do Balde ela obedece a figura dois, que permite a formação do paraboloide.

A última figura mostra uma partícula apoiada por uma força que a impede de cair num campo gravitacional (que não aparece na figura), que agora traciona, não diretamente a partícula apoiada, mas apenas o seu campo gravitacional. Perceba sobretudo que esta dinâmica é que torna coincidentes massa inercial e massa gravitacional, porque enquanto a força sempre atua na partícula, um campo gravitacional somente atua sobre outro campo gravitacional, tornando o resultado simétrico ou equivalente.
Na segunda figura o observador experimenta através da aplicação da força, a respectiva massa inercial, já na terceira figura ele experimente , também através da força, a massa gravitacional da partícula.

Dionísio escreveu:


no sentido oposto haveria um "alargamento da banda" dado por

Toda partícula acelerada por uma força já tem seu tempo dilatado e seus comprimentos contraídos no sentido do movimento, de acordo com o fator de Lorentz sugerido acima, e conforme mostra a segunda figura, porém é proibitivo observar variações no campo gravitacional no referencial da partícula, pois isto iria ferir o Princípio de Relatividade, já que este método poderia ser utilizado para se medir a variação de velocidade da partícula de uma forma absoluta.

Dionísio escreveu:

casasanta escreveu:Se vocês continuarem dizendo que são as ondas gravitacionais as verdadeiras referências inerciais do movimento rotatório de um corpo, destruirão por completo o espaço não absoluto de Einstein.

Creio que você esteja redondamente enganado a respeito da Relatividade Geral. É exatamente ela (consequentemente Einstein) que formula a possibilidade da existência das ondas gravitacionais. Einstein não destruiu seu próprio espaço-tempo.

Casasanta.

Infelizmente, até agora, o detetor Mário Schemberg e outros espalhados pelo mundo ainda não capturaram ondas gravitacionais. O fato novo da física são os neutrinos. Eles chegaram mais rápidos à Terra que a luz, como ocorreu na explosão da supernova SN1987A.

Bosco,

Estou esperando por sua resposta:
A inercia é um fenômeno eletromagnético?

Aproveito e "encaixo" outras perguntas:

- A inércia é uma espécie de reatância indutiva?
- A queda livre é a anulação da gravidade?
- Por que não há interação com um corpo que cruza próximo a outro, quando o primeiro está em alta velocidade e o segundo parado? Relativismo?

Jonas, peço desculpas pela demora, e aproveito para dizer que acho sua presença aqui neste fórum e noutros também, muito valiosa dada sua obstinação, dedicação e inquietação sobre o mundo da física. Muitas vezes, tomei carona em seus artigos para expor meus pontos de vista, assim como estou fazendo agora.

Agradeço as oportunidades que você, mesmo sem querer, me proporcionou.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:A inercia é um fenômeno eletromagnético?

Não, é puramente gravitacional. Perceba que os neutrinos tem massa mas não interagem com campo eletromagnético.
O campo gravitacional tem a prerrogativa de ser primário, já o campo eletromagnético é secundário.

Jonas Paulo Negreiros escreveu: A inércia é uma espécie de reatância indutiva?

Não, mas tenho uma analogia que explica bem a relação massa inercial e massa gravitacional.
A primeira figura, aquela dos círculos concêntricos mostra bem a partícula em repouso com seu campo, porém vou fazer uso de uma mola espiral para ficar mais claro, conforme a figura abaixo:



Imagine que o centro desta espiral é uma partícula material puntiforme e que a espiral em si, são os diferentes valores medidos da intensidade deste campo, que perde intensidade conforme se afasta da origem, e na razão inversa do quadrado da distância. A rigor o fio da espiral deveria afinar conforme se distancia do centro, para dar uma ideia de diminuição do campo. mas não consegui imagem melhor.

Coloque esta espiral (digamos que seja de aço) sobre uma mesa idealmente sem atrito.

Quando você aplicar uma força no centro da mola para qualquer lado do plano da mesa, a mola irá revidar com uma contra força, porém o centro irá se movimentar de forma acelerada, apresentando uma deformação assimétrica parecida com a segunda figura acima  É isto que ocorre com o campo gravitacional, quando se aplica uma força numa partícula material. Aqui estamos experimentando a massa inercial da "partícula".

Agora, num primeiro momento, incline a mesa 45 graus, mas mantenha o centro da mola fixo na mesa. O que ocorre é que a gravidade da Terra traciona toda a mola, que se desloca um pouco e deforma igualmente e conforme descrito no parágrafo anterior. É isto que ocorre com o campo gravitacional de uma partícula material quando a amparamos impedindo que ela caia num campo gravitacional. Aqui se experimenta a massa gravitacional da "partícula" e se percebe bem o princípio de equivalência, pois a mola tracionada por uma força, ou pela gravidade, apresenta o mesmo resultado.

E, num segundo momento, ainda com a mesa inclinada, liberamos o centro da mola, e percebemos agora que toda a espiral juntamente com seu centro simetricamente centralizado, deslisa sobre a mesa, devido a atração da gravidade terrestre. Perceba que nesta situação a mola não esta distendida da mesma forma que quando em repouso quando a mesa estava na horizontal. Aqui também se observa o princípio de equivalência, pois a mola abandonada em repouso sobre a mesa, ou em queda livre sob a ação da gravidade terrestre, estão em igualdade de condição.

Jonas, gostaria muito que você entendesse este mecanismo explicado acima. Esta é a base para minha forma de relacionar as leis de Newton com o Princípio de Equivalência de Einstein,

Jonas Paulo Negreiros escreveu: A queda livre é a anulação da gravidade?

Não, qualquer objeto em queda livre não percebe que pode estar sendo acelerado por um campo gravitacional, pois qualquer medida que se faça no referencial deste objeto é incapaz de indicar a existência de aceleração (neste caso eu digo que todas as partículas estão em equilíbrio e centralizadas com seus respectivos campos, conforme a primeira figura acima).

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Por que não há interação com um corpo que cruza próximo a outro, quando o primeiro está em alta velocidade e o segundo parado? Relativismo?

A força gravitacional destes dois corpos citados aumenta quando eles se aproximam e diminui quando eles se afastam.
Não sei se entendi bem o que você deseja com esta pergunta.

Bosco,

Obrigado por suas palavras de elogio e incentivo. Seu modelo de mola espiral ajudou-me a melhor compreender a sua visão sobre gravidade. Debates são muito produtivos.

Minha visão da física vem melhorando com sua ajuda e de muitos outros colegas que participam dos fóruns via rede, inclusive o Fisica2100, que nos permite discutir abertamente os temas banidos pela "física oficial".

Jonas pergunta:

Por que não há interação com um corpo que cruza próximo a outro, quando o primeiro está em alta velocidade e o segundo parado? Relativismo?

Bosco responde:

A força gravitacional destes dois corpos citados aumenta quando eles se aproximam e diminui quando eles se afastam.
Não sei se entendi bem o que você deseja com esta pergunta.

Quando um corpo cruza outro, pela relatividade galileana, o referencial adotado não altera o resultado da observação.

Quando um corpo cruza outro em alta velocidade, a variação da atração entre ambos acontece de forma abrupta. Essa variação gravitacional, por menor que seja, dividida por um lapso de tempo tendendo a zero, permitiria a detecção de variação de campo entre esses corpos com maior facilidade.

Sabemos que o modelo gravitacional newtoniano NÃO se enquadra ao microcosmos, isto é: no átomo. A lei do produto das massas dividida pelo quadrado das distâncias resultaria numa força gravitacional absurda.
Essa força nunca foi detetada em aceleradores de partículas.

Como ficaria o seu modelo gravitacional nesta situação?

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Como ficaria o seu modelo gravitacional nesta situação?

Jonas, no caso do Balde, não acho que estou introduzindo uma nova teoria, acho que estou apenas interpretando com rigor a Teoria da Gravitação Universal, veja o que disse:

Bosco escreveu:A lei da Gravitação Universal deixa claro que toda partícula material possui um campo gravitacional que lhe é diretamente proporcional. Esta afirmação é mais profunda do que parece, pois aí está implícito que não existe partícula material sem campo gravitacional e vice-versa.
Se é assim, ninguém consegue dissociar a partícula do seu referido campo. Nem mesmo por um instante.
Portanto, quando se arrasta a partícula, arrasta-se consequentemente o seu campo gravitacional, independente do que isto signifique, pois estamos amparados pela lei acima.

Portanto , a lei citada acima me permite conjecturar que cada partícula de água, está atrelada ao seu campo gravitacional de uma forma indissolúvel, e também por ser extenso, a atuação deste campo vai muito além das paredes do Balde lhe servindo de referencial inercial, não absoluto como pensara Newton porque cada partícula tem seu próprio campo.
Agora, quanto ao que penso sobre a gravidade dentro do átomo, sei que é intensa e não tenho a menor ideia sobre a dependência entre gravidade e campo eletromagnético.