Leis De Newton

1.1. PRIMEIRA LEI DE NEWTON:

Antes de Galileu, pensava-se que uma força sempre presente, tal como um empurrão ou um puxão, era necessária para manter um objeto em movimento com velocidade constante. Mas Galileu, e depois Newton, reconheceram que, em nossa experiência do dia-a-dia, os objetos acabam parando como consequência do atrito. Se o atrito é reduzido, a taxa de freamento é reduzida. Uma lâmina de água, ou um colchão de gás, são especialmente efetivos na redução do atrito, permitindo que o objeto deslize por uma grande distância com pequena variação de velocidade. Galileu raciocinou que, se pudéssemos remover todas as forças externas sobre um objeto, incluindo as de atrito, então a velocidade do objeto nunca se alteraria – uma propriedade da matéria conhecida como inércia. Esta conclusão, que newton enunciou como sua primeira lei, também é chamada de lei da inercia. Uma formulação moderna da primeira lei de Newton: Todo corpo em repouso permanece em repouso a não ser que uma força externa atue sobre ele. Um corpo em movimento continua em movimento com rapidez constante e em linha reta ao não ser que uma força externa atue sobre ele.

1.1.1. APLICAÇÃO DA PRIMEIRA LEI DE NEWTON NO COTIDIANO:

Se você é o passageiro de um avião que voa em linha reta em uma altitude constante e deposita cuidadosamente uma bola de tênis sobre a bandeja (que é horizontal), então, em relação ao avião, a bola permanece se movendo com a mesma velocidade que o avião (figura 1-a).

Suponha, agora, que o piloto repentinamente acelere o avião para frente (em relação ao solo). Você irá, então, observar que a bola sobre a bandeja começa repentinamente a rolar para os fundos do avião, acelerando (em relação ao avião) mesmo que não haja força horizontal agindo sobre ela (Figura 1-b). Neste referencial acelerado, o enunciado da primeira lei de Newton não se aplica. O enunciado da primeira lei de Newton se aplica apenas em referenciais conhecidos como referenciais inerciais. De fato, a primeira lei de Newton nos fornece um critério para determinar se um referencial é um referencial inercial.

1.2. SEGUNDA LEI DE NEWTON:

A primeira lei de Newton nos diz o que ocorre quando não existe força atuando sobre um corpo. Mas o que acontece quando há forças exercidas sobre o corpo? Considere outra vez um bloco de gelo deslizando com velocidade constante sobre uma superfície suave, sem atrito. Se empurra o gelo, você exerce uma força F que faz com que varie a velocidade do gelo. Quanto mais forte você empurrar, maior será a consequente aceleração A. A aceleração, A, de qualquer corpo, é diretamente proporcional à força resultante Fres exercida sobre ele, e o inverso da massa do corpo é a constante de proporcionalidade. Ademais, o vetor aceleração e o vetor força resultante tem a mesma orientação. Newton resumiu estas observações em sua segunda lei do movimento: A aceleração de um corpo é diretamente proporcional à força resultante que atua sobre ele, e o inverso da massa do corpo é a constante de proporcionalidade. Assim:

Uma força resultante sobre um corpo faz com que ele seja acelerado. È uma questão de causa e efeito. A força resultante é a causa e o efeito é a aceleração.

Uma força resultante de 1 newton dá a uma massa de 1 Kg uma aceleração de 1 m/s², de forma que: