Suponha que um corpo tenha sido enviado ao espaço, na direção das galáxias, estrelas ou de outros corpos celestes. Como sua massa é alterada? E seu peso?
Passo 1
O enunciado pergunta como mudam a massa e o peso de um corpo quando ele é levado para o espaço, longe da superfície da Terra, em direção a galáxias, estrelas ou outros corpos celestes. O conteúdo aqui é a diferença entre massa (propriedade intrínseca) e peso (força gravitacional), usando a Lei da Gravitação Universal e a definição de peso como força.
Passo 2
A massa de um corpo é uma medida de sua quantidade de matéria e de sua inércia. Essa propriedade é intrínseca ao corpo e não depende de onde ele está. Logo, ao levarmos o corpo para o espaço, sua massa permanece a mesma:
Passo 3
O peso
de um corpo é a força com que ele é atraído por um corpo celeste de massa
(por exemplo, a Terra). Essa força, segundo a Lei da Gravitação Universal de Newton, vale
onde
é a constante de gravitação universal,
é a massa do corpo celeste (por ex. Terra),
é a massa do objeto,
e é a distância entre os centros de massa.
e
Passo 4
À medida que o objeto se afasta do corpo celeste,
aumenta e, portanto,
diminui segundo a lei do inverso do quadrado. No limite de
, a força gravitacional tende a zero:
Isso significa que, em regiões muito afastadas de qualquer massa, o corpo fica praticamente “sem peso” (condição de microgravidade ou ausência de peso).
Resposta
A massa do corpo permanece inalterada. O peso, que é a força gravitacional
, diminui conforme aumenta a distância
e tende a zero no espaço profundo.