{"id":65401,"date":"2016-07-18T19:07:17","date_gmt":"2016-07-18T19:07:17","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=65401"},"modified":"2018-12-20T10:56:04","modified_gmt":"2018-12-20T12:56:04","slug":"primeira-lei-de-newton","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/primeira-lei-de-newton","title":{"rendered":"Primeira Lei de Newton"},"content":{"rendered":"

Um olhar geral da mec\u00e2nica newtoniana<\/strong><\/p>\n

No estudo da mec\u00e2nica newtoniana, seja avaliando o movimento de um determinado corpo ou estudando as for\u00e7as que agem sobre ele, s\u00e3o v\u00e1lidos alguns princ\u00edpios \u2013 ou leis \u2013 que podem ser aplicados em qualquer situa\u00e7\u00e3o e que auxiliam no estudo do movimento deste ou de m\u00faltiplos corpos.<\/p>\n

Neste sentido, existem tr\u00eas leis b\u00e1sicas de movimento, aprimoradas por Isaac Newton (1642 \u2013 1727) e conhecidas como as Tr\u00eas Leis de Newton que s\u00e3o aplic\u00e1veis em qualquer \u00e2mbito da mec\u00e2nica newtoniana. Neste primeiro momento, ser\u00e1 estudada somente a Primeira Lei de Newton, ou a Lei da In\u00e9rcia.<\/p>\n

Vis\u00e3o geral da Primeira Lei de Newton<\/strong><\/p>\n

Antes de Newton elaborar suas leis, e em especial a primeira, acreditava-se que um objeto estava em seu \u201cestado natural\u201d apenas quando estivesse em repouso e, principalmente, que para um corpo continuar se movendo com velocidade constante, era preciso que uma for\u00e7a atuasse sobre ele ao longo de todo o movimento.<\/p>\n

Tal concep\u00e7\u00e3o era consider\u00e1vel, afinal, ao impulsionar um carrinho de brinquedo, por exemplo, ao longo de uma trajet\u00f3ria retil\u00ednea de um piso de cimento, o carrinho ir\u00e1 diminuir sua velocidade at\u00e9 parar. Al\u00e9m disso, para mant\u00ea-lo em velocidade constante \u00e9 preciso que seja empurrado ou puxado de forma cont\u00ednua.<\/p>\n

Entretanto, ao analisar o movimento de objetos em superf\u00edcies muito escorregadias, como um piso ensaboado ou um ringue de patina\u00e7\u00e3o, verifica-se que o corpo ao ser impulsionado ir\u00e1 percorrer uma dist\u00e2ncia maior antes de parar do que se for movimentado em outra superf\u00edcie como a madeira, por exemplo.<\/p>\n

Isto acontece por conta da exist\u00eancia do atrito, uma for\u00e7a que age contra<\/strong> o sentido do movimento devido a rugosidades presentes na superf\u00edcie onde ocorre o movimento. Ou seja, em uma superf\u00edcie sem rugosidades n\u00e3o haver\u00e1 uma for\u00e7a respons\u00e1vel por se opor ao movimento, pois n\u00e3o haver\u00e1 atrito.<\/p>\n

A partir destas an\u00e1lises, Newton concluiu que se nenhuma for\u00e7a atuar sobre o corpo (seja contr\u00e1ria ou a favor do movimento) a velocidade do m\u00f3vel n\u00e3o pode mudar, em outras palavras, n\u00e3o ir\u00e1 nem acelerar nem desacelerar. Isto significa que se um corpo est\u00e1 se movimentando, continuar\u00e1 em movimento e se estiver em repouso, continuar\u00e1 em repouso.<\/p>\n

Al\u00e9m das for\u00e7as que desaceleram um determinado objeto, pode haver tamb\u00e9m for\u00e7as que o aceleram, neste caso o corpo n\u00e3o manter\u00e1 sua velocidade constante, pois ir\u00e1 se deslocar cada vez mais r\u00e1pido. Ent\u00e3o como saber se um objeto ir\u00e1 permanecer em repouso ou com velocidade constante? Para responder esta pergunta e entender completamente a primeira lei de Newton, \u00e9 preciso entender o conceito de For\u00e7a.<\/p>\n

O Conceito de For\u00e7a<\/strong><\/p>\n

For\u00e7a \u00e9 a grandeza capaz de provocar acelera\u00e7\u00e3o (seja positiva ou negativa), \u00e9 medida em Newtons (N) e 1N equivale a 1 Kg.m\/s\u00b2. Quando duas ou mais for\u00e7as atuam sobre o mesmo\u00a0corpo fala-se ent\u00e3o de for\u00e7a resultante, que pode ser calculada somando vetorialmente as for\u00e7as (ou seja, levando em considera\u00e7\u00e3o suas dire\u00e7\u00f5es e sentidos). Assim, a for\u00e7a resultante tem o mesmo efeito de todas as for\u00e7as individuais que atuam sobre determinado corpo.<\/p>\n

\u00a0O que acontece ent\u00e3o quando a for\u00e7a resultante \u00e9 nula?<\/strong><\/p>\n

Quando a for\u00e7a resultante \u00e9 nula, pode-se considerar que, na pr\u00e1tica, n\u00e3o h\u00e1 nenhuma for\u00e7a atuando sobre o corpo, pois as for\u00e7as se anulam entre si. Por exemplo, se um garoto empurra uma caixa para sua direita com uma for\u00e7a de 15 N ao mesmo tempo em que outro garoto empurra a mesma caixa para a esquerda com uma for\u00e7a de 15 N, \u00e9 natural pensar que a caixa n\u00e3o ir\u00e1 se mover. A imagem a seguir representa quatro situa\u00e7\u00f5es em que h\u00e1 mais de uma for\u00e7a atuando sobre o mesmo objeto.<\/p>\n

\"Primeira<\/p>\n

A figura (a) ilustra uma situa\u00e7\u00e3o onde existem duas for\u00e7as de mesma intensidade agindo em sentidos opostos. Neste caso a for\u00e7a resultante ser\u00e1 nula e o objeto permanecer\u00e1 em repouso. As figuras (b) e (c) ilustram situa\u00e7\u00f5es onde existem duas for\u00e7as de intensidades diferentes agindo em sentidos opostos. Isto significa que a for\u00e7a resultante ser\u00e1 diferente de zero.<\/p>\n

FRb<\/sub> = 60 – 58 = 2 N \u00a0 Figura (b)<\/p>\n

FRc<\/sub>\u00a0= 15 – 13\u00a0= 2 N \u00a0 Figura (b)<\/p>\n

Por fim, na figura (d)<\/em> a for\u00e7a resultante ser\u00e1 a soma de duas for\u00e7as menos uma terceira, ou seja:<\/p>\n

FRd<\/sub>\u00a0= (25 + 20) – 43 = 2 N \u00a0 Figura (d)<\/p>\n

Repare que for\u00e7as de intensidades diferentes resultaram na mesma for\u00e7a resultante.<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o da Primeira lei de Newton<\/strong><\/p>\n

Com base nestas an\u00e1lises, \u00e9 poss\u00edvel atribuir uma explica\u00e7\u00e3o mais rigorosa \u00e0s conclus\u00f5es iniciais de Newton, em outras palavras, \u00e9 poss\u00edvel enunciar a Primeira Lei de Newton, ou a Lei da In\u00e9rcia, da seguinte forma:<\/p>\n

Se a for\u00e7a resultante que atua sobre um corpo for nula, a velocidade deste corpo n\u00e3o pode mudar, ou seja, o corpo n\u00e3o ir\u00e1 sofrer nenhuma acelera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Com base nisto, \u00e9 poss\u00edvel concluir tamb\u00e9m que todo corpo tende<\/em> a manter seu estado atual: se estiver em repouso continuar\u00e1 em repouso at\u00e9 que alguma for\u00e7a n\u00e3o nula aja sobre ele, e se estiver em movimento, continuar\u00e1 se movendo com velocidade constante at\u00e9 que alguma for\u00e7a n\u00e3o nula provoque acelera\u00e7\u00e3o (positiva ou negativa).<\/p>\n

A Lei da In\u00e9rcia no dia-a-dia<\/strong><\/p>\n

Como \u00e9 poss\u00edvel perceber a validade da primeira lei de Newton no cotidiano?<\/strong><\/p>\n

Um exemplo muito simples e muito conhecido da verifica\u00e7\u00e3o da primeira lei de Newton \u00e9 pensar em pessoas de p\u00e9 em um \u00f4nibus. Quando o \u00f4nibus est\u00e1 parado e come\u00e7a a acelerar, as pessoas que est\u00e3o de p\u00e9 tem a impress\u00e3o de estarem sendo empurradas para tr\u00e1s, isto acontece porque, pela lei da in\u00e9rcia, todo corpo tende a manter seu estado atual de movimento, que no caso \u00e9 o de repouso, ent\u00e3o quando o \u00f4nibus acelerou, as pessoas foram jogadas para tr\u00e1s porque a tend\u00eancia destas pessoas que estavam paradas era continuar em repouso.<\/p>\n

Ao contr\u00e1rio, se o \u00f4nibus freia bruscamente, as pessoas s\u00e3o jogadas para frente, pois estavam se movendo junto com o \u00f4nibus e ao frear, a tend\u00eancia \u00e9 que continuem seu movimento original e por isso s\u00e3o jogadas para frente. A in\u00e9rcia tamb\u00e9m \u00e9 o motivo pelo qual as pessoas devem usar cinto de seguran\u00e7a ao andar em autom\u00f3veis, pois o cinto evita que sejam jogadas para frente em uma eventual colis\u00e3o.<\/p>\n

A imagem a seguir ilustra a situa\u00e7\u00e3o descrita sobre o \u00f4nibus:<\/p>\n

\"Primeira \"Primeira
\nFigura 1 \u2013 Fonte: Fundamento de F\u00edsica, Volume 1 \u2013 Halliday &\u00a0Resnick 9\u00aa Edi\u00e7\u00e3o.<\/strong><\/p>\n

Uma aplica\u00e7\u00e3o t\u00e9cnica e cient\u00edfica da lei da in\u00e9rcia se refere a foguetes que viajam pelo espa\u00e7o:<\/strong> uma vez fora da \u00f3rbita da Terra e da a\u00e7\u00e3o de qualquer for\u00e7a gravitacional, o foguete n\u00e3o precisa manter seu motor ligado para manter sua velocidade, pois n\u00e3o h\u00e1 atrito e nem resist\u00eancia do ar para desaceler\u00e1-lo (pois no espa\u00e7o s\u00f3 h\u00e1 v\u00e1cuo), isto significa que o foguete pode viajar uma parte do seu trajeto com o motor desligado e precisar\u00e1 liga-lo somente quando precisar mudar sua trajet\u00f3ria ou desacelerar\/acelerar, economizando combust\u00edvel.<\/p>\n

Lucas Cardoso Toniol<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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