(CESUPA) De acordo com a segunda Lei de Newton da mecânica a aceleração imposta a um objeto de massa m por uma força F é diretamente proporcional ao módulo da força:

3. (CESUPA) De acordo com a segunda Lei de Newton da mecânica a aceleração imposta a um objeto de massa m por uma força F é diretamente proporcional ao módulo da força: quanto maior o valor da força, maior será a aceleração do objeto. Entretanto, é conhecido pelo menos desde a época de Galileu, no século 17, que, se retirarmos a influência da atmosfera sobre o movimento, os objetos em queda pela ação da gravidade no mesmo local têm a mesma aceleração. Esta não depende do peso do objeto, ou seja, da força com que o objeto é puxado para baixo.

Qual das afirmativas abaixo explica corretamente esta aparente contradição?

1. As diferenças de pressão da atmosfera sobre o objeto influenciam na queda, aumentando a força que puxa o objeto para baixo. Por isso, os objetos mais pesados caem com mais aceleração na Terra, mas não em um vácuo.
2. A força da gravidade é a mesma para todos os corpos no mesmo local da Terra. Esta é a lei da gravidade de Galileu. Ela não contradiz de fato a Lei de Newton por que esta só é válida fora da atmosfera, ou seja, no espaço. Por isso, a Lei de Newton é válida para explicar os movimentos dos planetas no sistema solar, mas a de Galileu é válida para explicar os movimentos na superfície da Terra.
3. Segundo a Lei de Newton, a aceleração do objeto é igual à razão entre o valor da força resultante sobre ele e sua massa. Como a força peso é diretamente proporcional à massa do objeto, a razão é sempre a mesma, ou seja, a aceleração é sempre a mesma, seja qual for o objeto no vácuo. Neste caso, o efeito da atmosfera é simplesmente o de retardar o movimento dos corpos de maneira diferente, dependendo da massa e do tamanho de cada um.
4. A segunda Lei de Newton foi formulada depois da época de Galileu. Por isso, ela é a mais correta das duas, como podemos observar ao deixar cair um objeto bem pesado e um bem leve ao mesmo tempo. É óbvio que o mais pesado chega primeiro ao chão. A aceleração só será igual se os objetos estiverem em planos inclinados, como Galileu os observou.