Isaac Newton

Física Aristotélica
-Prevaleceu no pensamento ocidental por
quase 2000 anos;
-Elaborou uma Física e uma Cosmologia
que se apoiavam em duas idéias:
1. A Terra é imóvel e está localizada no
centro do universo;
2. Nos Céus, os movimentos que
percebemos repetem-se de modo sempre
regular, como se fossem imutáveis.
Física Aristotélica
• Divisão do Universo em duas partes:
1. O mundo terrestre:
-mundo sublunar;
-mundo da corrupção, mutação;
-não cabia o recurso da matemática;
-formado por quatro elementos (terra, água, ar
e fogo);
-cada um possuía um lugar natural;
-os movimentos eram divididos em naturais e
violentos;
-acreditava ser indispensável a aplicação de
uma força para manter os corpos em
movimentos violentos.
Física Aristotélica
2. O mundo celeste:
-mundo perfeito;
-nele cabia os recursos da matemática;
-formado pelo quinto elemento(éter);
-os movimentos naturais eram os mais
harmônicos possíveis,isto é, circulares ;
Sobre os Ombros de gigante
-Em 1676,Newton escreve em uma carta a
seu rival Robert Hooke:
”Se enxerguei mais longe que outros
homens, foi porque me ergui em ombros
de gigantes.”
Galileu Galilei(1564-1642)
-Experimentos na Torre de Pisa;
Galileu Galilei(1564-1642)
-Melhorias no Telescópio;
-Crateras na Lua,quatro luas em torno
de Júpiter;
-Teoria Heliocêntrica ganha força;
-Diálogo sobre os dois maiores
sistemas do mundo;
Galileu Galilei(1564-1642)
-Tribunal da Santa Inquisição;
-“A religião nos diz como chegar ao Céu,
não como o Céu chegou lá”
-Prisão Domiciliar;
-Morre em 1642, no ano de nascimento de
Newton;
-Absolvição pelo Vaticano em 1985.
Johannes Kepler(1571-1630)
-Observações astronômicas de Tycho
Brahe;
-Dez anos de trabalho árduo;
-Calculo das órbitas dos planetas
conhecidos;
-Três Leis do Movimento dos Planetas;
Isaac Newton- Datas Importantes
1642-Nasce Isaac Newton, em Woolsthorpe, na
Inglaterra;
1661- Com 18 anos, ingressa na Universidade de
Cambridge;
1664- Com 21 anos inicia suas experiências com
a luz;
1665- Torna-se Bacharel em Artes e começa a
desenvolver sua própria matemática avançada;
1666-Faz grandes avanços na compreensão das
Leis da gravidade;
Como pudera realizar tudo isso
tão jovem e trabalhando
basicamente sozinho?
Palavras de Newton
“Naquela tempo eu estava na plenitude
de minha idade para a invenção e me
ocupei de matemática e filosofia mais
do que em qualquer outra época.”
Isaac Newton- Datas Importantes
1669- É nomeado, aos 26 anos, professor de
matemática na Universidade de Cambridge;
1670- Desenvolve seu telescópio refletor;
1672- É convidado a ingressar na Royal Society;
1686- Textos do Principia são lidos na Royal
Society;
1699- Newton é nomeado Mestre da Real Casa da
Moeda;
1701- è eleito Membro do Parlamento pela
Universidade de Cambridge;
Isaac Newton- Datas Importantes
1703- É eleito presidente da Royal Society;
1704- É publicado o livro Optiks(Óptica), sobre suas
descobertas com a luz;
1705- É nomeado Cavaleiro pela Rainha Anne;
1727- 20 de março: Sir Isaac Newton morre aos 84
anos de idade.
“Não sei de que modo o mundo me vê;
mas a mim mesmo pareço ter sido
apenas um menino brincando na praia,
entretendo-me com encontrar de
quando em quando um seixo mais liso
ou uma concha mais bela do que o
ordinário enquanto todo o vasto
oceano da verdade jazia inexplorado
diante de mim."
Isaac Newton
DINÂMICA
A dinâmica é a
parte da mecânica
que estuda os
movimentos dos
corpos e as causas
desses
movimentos.
Isaac Newton
O que é Força?
É o resultado da
interação entre os
corpos. Ela pode
produzir equilíbrio,
variação de
velocidade e
deformação.
Tipos de interação mecânica
1. Interação por
contato direto
Ex:Ao frearmos
um automóvel,
por exemplo,
iniciamos um
processo de
interações por
contato.
Tipos de interação mecânica
2. Interação a
distância.
Ex: Percebe-se
que um páraquedista ao
saltar, cai sob
o efeito de uma
interação a
distância
(corpo-Terra).
Como medir uma força?
• Para medir forças, um dos
instrumentos utilizados é
o dinamômetro de mola.
• O dinamômetro de mola é
constituído de uma mola
helicoidal, tendo na sua
extremidade superior um
cursor que desliza sobre
uma escala previamente
graduada quando o
dinamômetro é calibrado.
Na outra extremidade da
mola é aplicada a força
(F) que se quer medir.
Questões Fundamentais
1. Porque em determinadas condições a
velocidade de um corpo mantém-se
constante no decorrer do tempo
enquanto que em outras sua velocidade
é variável?
2. Porque os corpos lançados no espaço
adquirem, em determinadas condições,
uma trajetória curva?
Porque a Lua não cai?
A maçã
não cai
graças ao
pedúnculo.
Mas... e a
Lua?
Porque
não cai?
De acordo com as idéias de
Galileu, acreditava-se, na época,
que um corpo livre da ação de
forças estaria ou em repouso, ou
em movimento de translação
circular.
Nessas condições, e até prova
em contrário, seria de se esperar
uma órbita circular para a Lua,
ao redor da Terra. Poder-se-ia
então pensar que a Lua não cai
por estar em movimento inercial
e, portanto, livre da ação de
forças.
• Mas... estaria a Lua livre da ação de
forças?
• E a atração gravitacional? Não seria
extensiva à Lua?
• E, neste caso, não seria de se esperar
que ela caísse, a exemplo da maçã
quando se corta o pedúnculo? Ou,
melhor, como um objeto lançado no
espaço que nos rodeia?
• Mas... e se pensarmos num movimento
inercial não circular, mas... retilíneo?!!!
O que você acha?
Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica(Principia)
• Publicado em 1687;
• Consistia de três livros;
Livro 1 - O movimento dos corpos.
• Princípios gerais da dinâmica dos corpos em
movimento.
Livro 2- O movimento dos corpos em meios
resistivos.
• Mecânica dos fluidos, teoria ondulatória.
Livro 3 - O sistema do mundo.
• Teoria da gravitação.
• 1ª Lei de Newton: Um corpo permanece
em seu estado de repouso ou de
movimento retilíneo uniforme a menos que
seja exercida sobre ele a ação de uma
força.
• 2ª Lei de Newton: A mudança no
movimento(a mudança da velocidade
vezes a massa do corpo) é proporcional à
força aplicada.
• 3ª Lei de Newton: Para toda ação há uma
reação igual e oposta.
Gravitação Universal
•Do Sistema do Mundo
“Todos os corpos no
universo se atraem com
uma força que é
diretamente proporcional
ao produto de suas
massas e inversamente
proporcional ao quadrado
da distância entre eles.”
G.M 1.M 2
F
2
d
G  constante de gravitação
universal
 6,67.10-11
N .m 2
Kg 2
Massa Gravitacional
Na formulação
newtoniana da
gravitação esta
seria a massa
responsável
pela aceleração
gravitacional
entre dois
corpos.
Massa inercial
No universo
Newtoniano, todo
objeto é
caracterizado por
sua massa, e
massa possui
inércia, que é a
tendência de um
objeto em resistir a
qualquer mudança
em seu estado de
movimento.
Determinismo e Mecanicismo
-crença que o determinismo presente
na Mecânica Newtoniana era aplicável
a quaisquer outros fenômenos da
natureza;
-visão fatalista de mundo, onde não há
lugar para a ação humana livre e
independente.
O Físico e matemático francês Pierre Simon de Laplace
escreveu:
“Devemos, portanto, ver o estado presente do universo
como o efeito do seu estado anterior e como a causa
daquele que virá.Uma inteligência que, em qualquer
instante dado, conhecesse todas as forças pelas quais o
mundo se move e a posição de cada uma de suas partes
componentes, e que tivesse também a capacidade de
submeter todos estes dados à análise matemática, poderia
enquadrar na mesma fórmula os movimentos dos maiores
objetos do universo e aqueles dos menores átomos.Nada
seria incerto para ela, e o futuro, assim como o passado,
estaria presente diante de seus olhos.(...)Todos os
esforços na busca da verdade tendem a tornar a mente
humana cada vez mais próxima daquela inteligência que
consideramos; esta última, contudo, permanecerá sempre
infinitivamente inatingível.”
Idéias Implícitas no Determinismo
1. a descrição exata do movimento de um
corpo(em termos de posição e velocidade) é
possível desde que conheçamos as
condições iniciais do movimento(posição e
velocidade iniciais), as forças em todos os
instantes e a massa do corpo em estudo;
2. a posição e a velocidade estão,
simultaneamente, definidas, mesmo que os
valores correspondentes a essas duas
grandezas não sejam conhecidos.
Bibliografia
1.
2.
3.
4.
FREIRE Jr, Olival e CARVALHO NETO, Rodolfo A. "O
Universo dos Quanta: Uma Breve História da Física
Moderna“,FTD,1997.
WHITE,Michel.”Personagens que mudaram o
mundo”,Ed.Globo,1990.
BRENNAN,Richard.”Gigantes da Física :Uma História
da Física Moderna através de oito biografias”,Zahar
Editores,1997.
EINSTEIN,Albert e INFELD,Leopold.”A Evolução da
Física”,Zahar Editores,1980