Qual é a importância da primeira lei Newton?

Question

A descrobrir.

Answer 1

Essa lei foi muito importante para o desenvolvimento da ciência. Até então, a lua era uma parte do céu e viagens espaciais não eram sequer cogitadas. Imagine o tamanho do tanque de combustível de uma nave para alcançar outro planeta? Ora, com esta lei bastava levar a nave fora da atmosfera, impulsioná-la na direção do planeta... e pronto. Ela percorreria todo o trajeto, em linha reta e com velocidade constante sem necessitar de uma única gota de combustível.

Ainda hoje muitas pessoas não compreendem a natureza das coisas. Não assimilam a primeira lei de Newton. Pensam que nem Aristóteles: o repouso é o estado natural de um corpo e o "parar naturalmente" o levará mais cedo ou mais tarde a este estado. Isso ocorre por que vivemos em um mundo cheio de forças: atrito, resistência do ar, gravidade, enfim, forças da natureza. Mas não se deixem enganar: os corpos não param ou mudam de direção "naturalmente". É preciso de uma força para isso. Como tais forças são corriqueiras em nosso planeta, você sequer às repara. Mas elas existem e mudam a quantidade de movimento de um corpo.

Importante ressaltar o termo "ausência de forças". Isto quer dizer que a força resultante atuando no corpo é nula. Como se não existissem, pois elas se cancelam. Imagine uma tora de madeira flutuando rio abaixo, com velocidade constante e em linha reta. Imagine também dois canoeiros que flutuam em suas canoas paralelamente à tora e em lados opostos, cada qual com uma corda amarrada na madeira e puxando-a para si com a mesma força. As forças se cancelam e a tora continua sua trajetória sem tomar conhecimento delas. Literalmente a tora desconhece as forças. Com ou sem forças a tora percorreria exatamente o mesmo caminho. Dizemos que a tora se encontra em equilíbrio e, se estiver em movimento com velocidade constante e em linha reta, assim continuará. Se estiver em repouso, assim continuará. Talvez os canoeiros se aproximem simultaneamente da tora, mas isto não faz nenhuma diferença É como se fosse uma corda única ligando diretamente os canoeiros entre si.

Answer 2

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:



Se , 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 consequentemente, 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 este 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 forçandos-os a virar. quem estava sob ação de forças era o carro.

Muitas 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 física (dinâmica) 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 recta com uma certa velocidade, continuará indefinidamente em movimento na mesma direcção 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, excepto se se deslocam no vácuo, contrariando frontalmente as teorias de Aristóteles.

O principio da inércia explica o que acontece para que os copos e pratos sobre uma toalha possam continuar sobre a mesa se a toalha for puxada abruptamente. Entendemos que os pratos copos e talheres estejam em repouso sobre a mesa, estes vão permanecer eternamente em repouso até que algo aconteça para movê-los de lá. Com o puxão da toalha de maneira correta, não se consegue imprimir força suficiente para que os corpos entrem em movimento, então eles permanecem em seus lugares. O mesmo efeito pode ser observado quando estamos em pé dentro de um coletivo (trem, metrô ou ônibus) e este começa a se mover. Nosso corpo tende a "ir para trás" em relação ao ônibus, mas em relação ao chão, nosso corpo simplesmente tentará permanecer parado.

O princípio da inércia nasceu em experiências com bolas metálicas descendo por um plano inclinado, passando depois por uma superfície horizontal e finalmente subindo um outro plano inclinado. Ao diminuir a inclinação deste último, sucessivamente, Galileu notou que a esfera percorria distâncias cada vez maiores, atingindo quase a mesma altura. Inferiu então que, na ausência de atrito, se a inclinação do último plano fosse nula, ou seja, ele fosse horizontal, a esfera rolaria indefinadamente. Dessa forma Galileu mostrou a necessidade de se ir além da experiência, para buscar as leis mais gerais do movimento.

Segunda Lei de Newton (ou Princípio Fundamental da dinâmica)

Introdução

De acordo com o princípio da inércia, se a resultante das forças actuantes 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.

A Lei

Quando uma força resultante actua sobre uma partícula, esta adquire uma aceleração na mesma direcção 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 directamente 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 directamente 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 ).
A Terceira Lei de Newton também é conhecida como 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.
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");



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

Answer 3

Importante ressaltar o termo "ausência de forças". Isto quer dizer que a força resultante atuando no corpo é nula. Como se não existissem, pois elas se cancelam. Imagine uma tora de madeira flutuando rio abaixo, com velocidade constante e em linha reta. Imagine também dois canoeiros que flutuam em suas canoas paralelamente à tora e em lados opostos, cada qual com uma corda amarrada na madeira e puxando-a para si com a mesma força. As forças se cancelam e a tora continua sua trajetória sem tomar conhecimento delas. Literalmente a tora desconhece as forças.

Answer 4

Se é a lei sobre a gravidade (eu acho que é) ajudou, por exemplo, a evidenciar a afirmação de que a terra era redonda (geóide). Eu acho que é por aí, não manjo muito de Física.

Answer 5

Fazer com que a segunda a confirme.