8ª Série - Leis de Newton
Autor: André Pennycook | Publicado: 2011-09-01T06:49:00-07:00

DESENVOLVIMENTO DAS LEIS DE NEWTON

 



Primeira    lei de Newton


  



INERCIA

 


Um    corpo que está em movimento, tende a continuar em seu estado de 
movimento em    linha reta e velocidade constante. E um corpo que está 
em repouso tende a continuar    em repouso. Primeira Lei de Newton ou 
Princípio da Inércia A partir das idéias    de inércia de Galileu, Isaac
 Newton enunciou sua Primeira Lei com as palavras:



"Todo    corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento 
uniforme em linha reta,    a menos que seja obrigado a mudar seu estado 
por forças impressas a ele".



A    primeira lei de Newton pode parecer perda de tempo, uma vez que esse enunciado    pode ser deduzido da Segunda Lei:



F=a.m




Se    F=0,
 existem duas opções: Ou a massa do corpo é zero ou sua aceleração.    
Obviamente como o corpo existe, ele tem massa, logo sua aceleração é que
 é zero,    e conseqüentemente, sua velocidade é constante. No entanto, o
 verdadeiro potencial    da primeira lei aparece no quando se envolve o 
problema dos referenciais. Numa    reformulação mais precisa:

 


"Se    um corpo está em equilíbrio, isto é, a resultante das forças que 
agem sobre    ele é nula, é possível encontrar ao menos um referencial, 
denominado inercial,    para o qual esse corpo está em repouso ou em 
movimento retilíneo uniforme"

  


Essa
    reformulação melhora muito a utilidade da primeira lei de Newton. 
Para exemplificar    tomemos um carro. Enquanto o carro faz uma curva, 
os passageiros têm a impressão    de estarem sendo "jogados" para fora 
da curva. É o que chamamos de    força centrífuga. Se os passageiros 
possuírem algum conhecimento de Física tentarão    explicar o fenômeno 
com uma força. No entanto, se pararem para refletir, verão    que tal 
força é muito suspeita. Primeiro: ela produz acelerações iguais em 
corpos    de massas diferentes. Segundo: não existe lugar nenhum onde a 
reação dessa força    esteja aplicada, contrariando a 3ª Lei de Newton. 
Como explicar a misteriosa    força?



O
    erro dos passageiros foi simples. Eles não escolheram um referencial
 inercial.    Logo, obviamente as leis de Newton falhariam, pois estas 
só valem nestes referenciais.    Se um referencial inercial fosse 
escolhido, como um observador do lado de fora    do carro, nada de 
anormal seria visto, apenas os passageiros tentando manter    sua 
trajetória em linha reta e o carro forçando-os a virar. quem 
estava    sob ação de forças era o carro. Muitos outros exemplos existem
 de forças misteriosas    que ocorrem por tomarmos referenciais 
não-inerciais, podemos citar, além da    força centrifuga, as forças 
denominadas de Einstein, e a força de Coriolis.Então    é importante 
lembrar: A principal utilidade da primeira lei de Newton é estabelecer  
  um referencial com o qual possamos trabalhar.Princípio da 
físicadinâmica enunciado    pela primeira vez por Galileu Galilei e 
desenvolvido mais tarde por Isaac Newton,    que descreve o movimento 
dos corpos desprezando o efeito do atrito. Pode ser    formulado da 
seguinte forma:



-Se
    um corpo se deslocar em linha reta com uma certa velocidade, 
continuará indefinidamente    em movimento na mesma direção e com a 
mesma velocidade se nenhuma força agir    sobre ele.



A
    grande novidade deste princípio foi reconhecer pela primeira vez que
 o atrito    é uma força a que todos os corpos estão sujeitos, exceto se
 se deslocam no vácuo,    contrariando frontalmente as teorias de 
Aristóteles.

 


Segunda lei de Newton (ou Princípio Fundamental da dinâmica)

  


De
    acordo com o princípio da inércia, se a resultante das forças 
atuantes num corpo    for nula, o corpo mantém, por inércia, a sua 
velocidade constante, ou seja não    sofre aceleração. Logo a força 
consiste num agente físico capaz de produzir    aceleração, alterando o 
estado de repouso ou de movimento dos corpos. Quando    uma força 
resultante atua sobre uma partícula, esta adquire uma aceleração na    
mesma direção e sentido da força, segundo um referencial inercial. A 
relação,    neste caso, entre a causa (força resultante) e o efeito 
(aceleração) constitui    o objetivo principal da Segunda Lei de Newton,
 cujo enunciado pode ser simplificado    assim:




 A    resultante das forças que agem num corpo é igual ao produto da sua
 massa pela    aceleração adquirida pelo mesmo.Isso significa que, sendo
 a massa do corpo constante,    a força resultante e aceleração 
produzida possuem intensidades diretamente proporcionais.

 


Resumindo:
    O segundo princípio consiste em que todo corpo em repouso precisa de
 uma força    para se movimentar e todo corpo em movimento precisa de 
uma força para parar.    O corpo adquire a velocidade e sentido de 
acordo com a força aplicada. Ou seja,    quanto mais intensa for a força
 resultante, maior será a aceleração adquirida    pelo corpo. A força 
resultante aplicada a um corpo é diretamente proporcional    ao produto 
entre a sua massa inercial e a aceleração adquirida pelo mesmo .
    Se a força resultante for nula ( F = 0 ) o corpo estará em repouso 
(equilíbrio    estático) ou em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio 
dinâmico). A força    poderá ser medida em Newton se a massa for medida 
em kg e a aceleração em m/s²    pelo Sistema Internacional de Unidades 
de medidas ( S.I ).

 

Terceira lei de    Newton (Lei da Ação e Reação)


 


Se    um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá deste uma 
força de mesma    intensidade, mesma direção e sentido oposto à força 
que A aplicou em B.

 


"Para    cada ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade."

 


As    forças de ação e reação têm as seguintes características:



estão associadas      a uma única interação, ou seja, correspondem às forças trocadas entre apenas      dois corpos; 
têm
 sempre a      mesma natureza (ambas de contato ou ambas de campo), 
logo, possuem o mesmo      nome ("de contato" ou "de campo"); 
Ação e Reação,      mesmo iguais e opostas, não se equilibram, pois agem em corpos distintos.      Cada força que constitui o par tem o seu próprio efeito.
Ação e Reação      são sempre iguais em valor; seus efeitos é que podem ser diferentes,      pois dependerão de outros fatores ( por exemplo, a massa).
Ação e Reação      ocorrem simultaneamente, e não uma primeiro e depois a outra, de modo      que qualquer uma das forças podem ser chamada de ação ou reação
Ação e Reação      são iguais e opostas mesmo que o sistema não seja de equilíbrio