Leis de Newton e suas aplicações

ETEC Martinho Di Ciero – Extensão Regente Feijó

Trabalho de Física:

Leis de Newton e suas aplicações

Renata/física

Tainá Almeida Cruz

Nº24 1ºA

29 de maio de 2014

Sumário

• Introdução

• Leis de Newton

• 1º e 2º lei de Newton

• 3º lei de Newton

• Aplicações da Lei de Newton

• Conclusão

• Bibliografia

Introdução

A expressão leis de Newton designa as três leis que possibilitaram e ainda constituem a base primária para compreensão dos comportamentos estático e dinâmico dos corpos materiais, em escalas quer celeste quer terrestre.

Leis de Newton

As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso também é conhecida por Mecânica Newtoniana.

As três leis foram formuladas pelo físico inglês Isaac Newton ainda no século XVII e encontram-se primariamente publicadas em seu livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Em essência as leis estabelecem, inicialmente, os observadores (referenciais) que podem corretamente usá-las a fim de se explicar a estática e dinâmica dos corpos em observação (as leis valem em referenciais inerciais); e assumindo estes referenciais por padrão, passam então a mensurar as interações físicas entre dois (ou, via princípio da superposição, entre todos os) corpos materiais bem como o resultado destas interações sobre o repouso ou o movimento de tais corpos.

A interação entre dois corpos, à parte sua natureza física, é mensurada mediante o conceito de força; e o resultado físico da interação sobre cada corpo é fisicamente interpretado como resultado da ação desta força: em essência, as forças representam interações entre pares de corpos, e são responsáveis pelas acelerações, ou seja, pelas mudanças nas velocidades dos corpos nos quais atuam.

Corpos distintos usualmente respondem de formas distintas a uma dada força, e para caracterizar essa resposta define-se para cada corpo uma massa.

As leis de Newton definem-se sobre uma estrutura vetorial, contudo essas leis foram expressas nas mais diferentes formas nos últimos três séculos, inclusos viam formulações de natureza essencialmente escalar. As formulações de Hamilton e de Lagrange da mecânica clássica; embora em nada acrescentem em termos de fundamentos às leis de Newton, expressam os mesmos princípios de forma muito mais prática a certos problemas, embora representem a primeira vista complicações frente aos problemas mais simples usualmente encontrados em seções que visam a explicar as leis de Newton.

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia

Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.

Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.

Estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:

"Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."

Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.

2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica

Na segunda lei, Newton analisou a relação que existe entre a força aplicada em um corpo e a mudança na velocidade que ele sofre. Após realizar várias experiências, Newton constatou que algo sempre ocorria.

A variação da velocidade sofrida por um corpo é diretamente proporcional à resultante das forças nele aplicadas.

Então, quando há variação de velocidade, em um determinado intervalo de tempo, encontramos a aceleração desse corpo.

Fr = m.a – força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração.

As unidades, no SI, são: N (newton) para força, kg para m e m/s2 para a.

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação

Vamos agora considerar uma mesa bem lisa. Sobre ela temos um bloco de ferro e um ímã bem próximos um ao outro, como mostra a figura abaixo.

Mantendo o ímã fixo, se abandonarmos o bloco de ferro, ele será atraído pelo ímã, deslocando-se para a esquerda.

Mantendo o ferro fixo, se abandonarmos o ímã, ele será atraído pelo ferro, deslocando-se para a direita.

Ao analisar casos parecidos com esse que citamos, Newton enunciou a terceira lei, que também é conhecida como lei da ação e reação. De acordo com Newton, não existe força que seja capaz de agir sozinha, pois, para cada força considerada ação, existe outra chamada de reação.

Temos que lembrar que as forças de ação e reação ocorrem sempre em corpos distintos