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Velocidade e raio escape- A soluçãoda distorção Espaço- Tempo

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Resumo

Rl = Ymáx é considerado o raio limite de massa M (corpo de maior massa que exerce força gravitacional), que é a distância limite entre gravidade de atração de queda livre e orbital dum corpo de massa m (corpo de massa menor que sofre atracção gravitacional), obtida pelo lançamento oblíqua, Ymáx = Yo +( (Vox)^2)/2g com velocidade de escape, Vo = Sqrt(2*g*R) num ângulo de 45 graus, onde Yo = R considerado como raio do corpo M. De um modo resumido, o raio limite exprime a distância máxima de queda livre de uma partícula material no espaço em relação ao Planeta ou outro corpo celeste em função da gravidade.

1. Introdução

Este trabalho, destaca uma ideia inovadora da Física Newtoniana onde serão apresentadas equações que explicam o raio limite de escape ou de alcance da queda livre e da destorção do espaço-tempo causados pela velocidade de escape gravitacional de um corpo, por meio do movimento rectilíneo uniformemente variado e da lei do lançamento oblíqua. Tem como problema de pesquisa: Necessidade de explicar o raio de alcance e distorção do espaço-tempo por meio da gravidade; Objectivo geral: Encontrar as condições que explicar o raio limite de escape e da distorção do espaço-tempo; Objectivo específicos: Deduzir as componentes do movimento oblíqua para obtenção das equações do raio de limite de escape e da distorção do espaço-tempo.

2.1. Velocidade e raio de escape (a solução da distorção do espaço-tempo).

Se a velocidade de escape é necessária para pôr um corpo em órbita, então, a sua distância de alcance também tem de ser levada em conta, pois, a essa distância à queda livre ainda atua e adiante somente actua a gravidadede de atração circular. A gravidade de atração de queda livre é quando o corpo de massa M atrai qualquer corpo de massa m para o seu centro de massa e a gravidade de atração circular é quando a massa m descreve movimento circular em torno de M. A velocidade de escape é a velocidade que um partícula material deve possuir para escapar da gravidade interna do corpo M para entrar em órbita e descrever movimento circular em torno do espaço distorcido. O melhor meio para se explicar a altitude alcançado por uma partícula material, o raio da distorção com velocidade de escape, é por meio do lançamento oblíqua.

Tendo em conta lançamento obliqua obtém-se um sistema de equações:

(I)Ymáx = Yo + ( (Voy)^2)/2g com Vy = 0 (equação 1)

(II) X = Xo + Vxo*t (equação 2)

Onde: Ymáx – deslocamento no eixo y; Yo – deslocamento inicial no eixo y Voy – velocidade final no eixo y; g – aceleração da Gravidade; e t – tempo.

Como a velocidade de escape depende do raio de corpo M obtém-se:

Vo = sqrt(2*g*Yo) (equação 3)

Para que seja alcançado o raio da distorção, o ângulo de lançamento tem de ser 45 graus e nos eixos x e y as velocidades tornam-se:

Vox = Voy = Vo*Sen(45) (Equação 4)

Substituindo equação 4 na equação 1 resulta em:

Ymáx = Yo + ( (Vo*Sen(45))^2)/2g (Equação 5)

Substituindo equação 3 na equação 5 finalmente obtém-se:

Ymáx = Yo + 2*Yo*(Sen(45))^2) (Equação 6)

Conforme os resultados, nota-se que aceleração da gravidade (g) é simplificada nas equações, ou seja, o raio limite depende somente do raio de massa M e do seu ângulo de lançamento que corresponde a 45 graus. Sendo assim, considera-se equação 6 como o raio limite da atração gravitacional de queda livre, logo, pode-se considerar que Ymáx = Rl (Raio limite) e Yo = Rp ( Raio de massa M), a equação torna-se:

Rl = Rp + 2* Rp *(Sen(45))^2) (Equação 7)

Na equação 7 temos a componente Rd = 2* Rp *(Sen(45))^2) designada por raio da distorção do espaço ou seja, na relatividade Geral a massa distorce o espaço e este artigo especifica o raio distorcido por um corpo de massa. Logo, a equação torna-se:

Rl = Rp + Rd (Equação 8)

Considerando o caso do raio da Terra, Rp = 6.4*10^6 m, o raio da distorção (Rd) e raio limite (Rl) são respectivamente:

Rd = 3.16*10^6 m e Rl = 9.56*10^6 m.

Logo, o raio da queda livre que parte da centro da Terra até a extremidade qualquer do espaço é de 9.56*10^6 m e a Terra distorce o espaço num alcance de Rd = 3.16*10^6 m,

2.2. Conclusão
O estudo proposto fundamentou-se para melhor explicar o raio de alcance da velocidade de escape de uma estrela, planeta ou qualquer corpo que distorce o espaço tendo em conta o lançamento oblíquo com um ângulo de 45 graus. Onde velocidade de escape, Vo = sqrt(2*g*Yo) , que é a velocidade inicial, substituída na altura máxima, ou seja, no raio limite de M obteve-se: Rl = Rp + 2* Rp *(Sen(45))^2), que é considerado o alcance máximo que um corpo M pode atrair gravitacionalmente um corpo m para queda livre, ou então, serve de limite entre a gravidade de atração livre (queda livre) ou circula ( massa m descrevendo órbitas perfeitas em torno de M).

Área de Estudo: Física ; Campo de ação: Dinâmica do Movimento, Gravidade.

Dados do autor:

Nome: Alberto Mananga Bifica

Dados Académicos: Meteorologista, formado na Universidade Agostinho Neto

Contactos: + 244 943744453 / +244 994586538;

Email: albertobifica30@gmail.com / albertobifica.pesquisador@gmail.com

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