Por que a lua não cai na terra

A Lua e a Terra têm uma relação única no Sistema Solar. É conhecido que o movimento da Lua é influenciado pela gravidade terrestre, mas por que ela não cai diretamente na Terra?

A resposta está relacionada à física dos sistemas dinâmicos. A Lua move-se numa órbita elíptica em torno da Terra devido à força de gravidade existente entre os dois corpos celestes. Em um sistema dinâmico, como este, existe um equilíbrio entre a força centrípeta (força resultante dos objetos no sistema para manter o seu movimento circular) e a força centrífuga (força resultante dos objetos para sair do centro do sistema).

Neste caso, a força centrífuga combinada com a força da gravidade mantém a Lua em órbita. Se a Lua se movesse muito longe da Terra, a atração gravitacional seria menor e a força centrífuga ganharia o controle sobre o movimento da Lua, fazendo-a sair de sua órbita. Por outro lado, se a Lua se movesse muito perto da Terra, a atração gravitacional ganharia o controle e impediria que ela saísse de sua órbita. Estes fatores contrários criam um equilíbrio instável que mantém a Lua em sua órbita elíptica e impede que ela caia sobre nós.

Apesar de toda esta física envolvida na relação entre a Lua e a Terra, um fator importante para explicar porque elas não se colidem é o impulso angular. O impulso angular é uma quantidade conservada do momento angular total do sistema, isto é, quando as partes individuais deste sistema mudam de direção simultaneamente, o impulso angular permanecerá inalterado. Por meio deste fenômeno, podemos explicar porque os corpos celestes como o Sol e os planetas mantêm suas órbitas circulares estáveis: qualquer mudança na direção de um desses corpos tem consequências para os outros corpos no sistema solar devido à conservação do impulso angular. Da mesma forma, isto permite que corpos com massas muito grandes como a Lua mantenham suas órbitas estabilizadas sem cair diretamente sobre nós aqui na Terra.