A partir dos estudos de Galileu Galilei, começou-se a acreditar que os

movimentos dos corpos na Terra e dos corpos celestes (planetas)

obedeciam a leis universais. Isaac Newton, baseando-se no estudo

dos movimentos da Lua e dos planetas e elaborou a base teórica que

deu origem à Lei da Gravitação Universal: Matéria atrai matéria na

razão direta do produto das massas e na razão inversa do quadrado

da distância. Assim dois corpos quaisquer se atraem com forças cuja

intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas massas e

inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus

centros de massa.

A intensidade da força de atração é a mesma em ambos os corpos,

independente dos valores de suas massas e pode ser determinada

pela expressão:

em que G tem um valor constante e é denominada: constante da

gravitação universal. Seu valor, medido experimentalmente, é:

G = 6,67 · 10–11 N·m2/kg2

Pelo fato de esse valor ser muito pequeno, é necessário que a massa

de pelo menos um dos corpos seja muito grande para que

percebamos a força gravitacional entre eles. Quando um corpo

encontra-se próximo à superfície da Terra, a força-peso ou,

simplesmente, peso, aplicada pela Terra, prevalece sobre outras

forças gravitacionais de corpos próximos, pois a massa da Terra

sempre é muito maior que a massa desses corpos. A constante da

gravitação universal G não deve ser confundida com a aceleração da

gravidade local g, pois esta, entre tantas razões:

varia conforme a altitude e a latitude local;

varia de planeta para planeta, ou de estrela para estrela;

é uma grandeza vetorial.

A Gravitação universal é uma força fundamental de atração que age entre todos os objetos por causa de suas massas, isto é, a quantidade de matéria de que são constituídos. A gravitação mantém o universo unido. Por exemplo, ela mantém juntos os gases quentes no sol e faz os planetas permanecerem em suas órbitas. A gravidade da Lua causa as marés oceânicas na terra. Por causa da gravitação, os objetos sobre a terra são atraídos em sua direção. A atração física que um planeta exerce sobre os objetos próximos é denominada força da gravidade. A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico inglês Sir Isaac Newton em sua obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicada em 1687, que descreve a lei da gravitação universal e as Leis de Newton — as três leis dos corpos em movimento que assentaram-se como fundamento da mecânica clássica.

A lei da gravitação universal diz que dois objetos quaisquer se atraemgravitacionalmente por meio de uma força que depende das massas desses objetos e da distância que há entre eles.

Dados dois corpos de massa m1 e m2, a uma distância r entre si, esses

dois corpos se atraem mutuamente com uma força que é proporcional à massa de cada um deles e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa esses corpos. Matematicamente, essa lei pode ser escrita assim:

onde

F1 (F2) é a força, sentida pelo corpo 1 (2) devido ao corpo 2 (1), medida emnewtons;

 é constante gravitacional universal, que determina a intensidade da força,

m 1 e m2 são as massas dos corpos que se atraem entre si, medidas emquilogramas; e

r é a distância entre os dois corpos, medida em metros;

 o versor do vetor que liga o corpo 1 ao corpo 2.

A constante gravitacional universal foi medida anos mais tarde por Henry Cavendish. A descoberta da lei da gravitação universal se deu

em1685 como resultado de uma série de estudos e trabalhos iniciados muito antes.

Tomando como exemplo a massa de próton e um elétron, a força da gravidade será de 3,6 × 10−8 N (Newtons) ou 36 nN.

O estabelecimento de uma lei de gravitação, que unifica todos os fenômenos terrestres e celestes de atração entre os corpos, teve enorme importância para a evolução da ciência moderna.

O peso é a força gravitacional sofrida por um corpo nos arredores de um planeta ou outro grande corpo. Também pode ser definido como a medida da aceleração que um corpo exerce sobre outro, através da força gravitacional.

Devido à irregularidade na forma do planeta, o peso de um corpo varia (pouco) de acordo com a posição. As variáveis que interferem são basicamente: a distância ao centro de massa terrestre e a força centrífuga. O peso de um corpo na Terra:

Aumenta do equador aos pólos. Os principais motivos são: formato de geoide o qual o planeta apresenta-se (achatado nos pólos, implicando menor distância do objeto ao centro da Terra); a força centrífuga nas regiões de latitude 90º (pólos) é menor.

Diminui quando a altitude do lugar aumenta, visto que R (distância ao centro terrestre) aumenta.

Peso e massa são grandezas físicas diferentes frequentemente confundidas. Trata-se de massa um conceito até certo ponto constante, é a medida enercial. Já o peso, refere-se a atuação da força gravitacional de um planeta à massa de um corpo ( peso = "massa" x "gravidade" ), por conseguinte quanto maior for a força g, maior será o peso.