AS REFERENCIAIS INERCIAIS E FORÇAS FICTÍCIAS

Engenharia Ambiental

Profº Maria Lucia Antunes

Turma - XVII

Forças fictícias

Gabriela Takejame Carneiro

Sorocaba

2019

OS REFERENCIAIS INERCIAIS E FORÇAS FICTÍCIAS

A mecânica newtoniana estuda as relações existentes entre uma força e a aceleração produzida por essa força. Essas relações foram descobertas por Isaac Newton e explicadas por três leis.

Por muito tempo não houve experimento que conseguisse contrariar as leis de Newton, mas hoje sabemos que a Mecânica Newtoniana é apenas um caso limite de outras duas mecânicas: a Mecânica Relativística (que assume que existe um valor máximo de velocidade com o qual uma partícula pode viajar pelo espaço) e a Mecânica Quântica (que assume que ondas podem ser tratadas como partículas e vice-versa).

A Primeira Lei de Newton estuda a tendência natural de um corpo permanecer em seu estado inicial, sendo este em movimento ou em repouso é conhecida como Lei da Inércia, ou seja, “se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, (...) o corpo não pode sofrer uma aceleração”. [1] Essa lei não distingue se o corpo está em movimento ou em repouso: o estado do corpo depende do referencial em que ele está sendo observado. [2]

Um referencial é um sistema de coordenadas adotado para a identificação do movimento ou repouso de um corpo. Entretanto, a Primeira Lei de Newton não se aplica a todos os referenciais: os referenciais para qual podemos aplicá-la são chamados de referencias inerciais.

Um referencial só é considerado inercial quando ele não tem aceleração. A Terra, por exemplo, só pode ser considerada um referencial inercial se forem desprezados seus movimentos de rotação e translação. Considerando a Terra como um referencial inercial, um avião que se move com velocidade constante em relação à ela também é um referencial inercial. Porém, se o avião acelerasse, tornaria-se um referencial não inercial, já que “um referencial que for acelerado em relação à um referencial inercial não é um referencial inercial”. [2]

Sendo assim, um referencial não inercial é aquele que tem aceleração causando no corpo que está sendo observado um movimento que não provém de uma força e que não surge aos pares, como exigem as Leis de Newton.

Assim, aparecem as forças fictícias, que de certa forma podem ser enxergadas como forças que não existem, que são introduzidas para que as Leis de Newton possam ser aplicadas.

FORÇAS FICTÌCIAS

Força centrífuga: que pode ser explicada através da seguinte situação: uma pessoa no interior do carro, sobre uma aceleração em relação à estrada, quando entra em uma curva desliza sobre o banco do carro e sente-se atirada para fora dele, ou seja, para fora da curva. A força que atira a pessoa para fora da trajetória circular é a força centrífuga, que só é válida para um observador em movimento junto ao carro, ou seja, um observador em referencial não inercial. [3] Para um observador que esteja na estrada (solo) vendo o movimento da pessoa que está dentro do carro esta está somente obedecendo a Primeira Lei de Newton, ao tender a continuar em seu movimento inicial. Essa conclusão ocorre devido ao fato de o observador em um sistema de referencial inercial.

Força de Coriolis: que só atua sobre corpos (parcelas de ar) em movimento em relação a um sistema fixo à Terra e sempre em direção perpendicular ao movimento, de modo a alterar apenas a direção deste, diferente da força centrífuga que atua também sobre corpos fixos em relação à Terra [4].

A força de Coriolis depende de dois fatores:

• Da velocidade do vento: o desvio é maior se a velocidade do vento for maior. Isto ocorre pois no mesmo período de tempo, parcelas de ar mais rápidas percorrem distâncias maiores que parcelas mais lentas. [4]

• Da