Sentindo a Inércia na própria pele

SENTINDO A INÉRCIA NA PRÓPRIA PELE
(1)
Quem já viajou em pé dentro de um ônibus sentiu na pele o efeito da Inércia que é bastante peceptível quando há aceleração
veículo, ou seja, quando este altera a sua velocidade vetorial, no valor e/ou na direção.
(2)
do
Quando o ônibus está parado ou mantém uma velocidade constante e não nula, ou seja, não acelera, podemos até soltar as
mãos. Mesmo em pé sobre o piso do veículo, não teremos nenhum problema de queda. Não fosse uma ligeira trepidação (e a
paisagem que passa pela janela quando há movimento), talvez até fosse possível esquecer de que o ônibus se move.
Já nos casos em que há aceleração a coisa é bem diferente:
•
•
•
•
Caso 1 - Numa arrancada mais forte para frente, para o veículo ganhar velocidade, nosso corpo parece ser empurrado para
trás e, se nos descuidarmos, podemos cair;
Caso 2 - Numa freada mais brusca, para diminuir a velocidade do ônibus, sentimos o nosso corpo ir para frente. Também
podemos cair;
Caso 3 - Numa curva para a direita, com aceleração lateral para a direita, corremos o risco de cair para a esquerda;
Caso 4 - Numa curva para a esquerda, com aceleração lateral para a esquerda, há risco de queda para a direita;
Em todos estes casos o ônibus sofre algum tipo de aceleração, ou seja, tem a sua velocidade vetorial mudando de intensidade e/ou
direção. Se não segurarmos firme numa parte fixa do veículo, para aceleramos de forma solidária a ele, realmente podemos
cair. Logo, temos a nítida sensação de que fomos empurrados, ou seja, de que sofremos uma força para trás (caso 1), para frente
(caso 2), para a esquerda ou para a direita (casos 3 e 4).
Só que o conceito físico correto de força prevê sempre a existência de dois corpos interagindo, ou seja, um corpo que faz e outro que
recebe a força. Dentro do ônibus, em qualquer uma das quatro situações descritas acima, podemos procurar e não vamos encontrar
quem fez a força, quem de fato puxou ou empurrou o passageiro! E não vamos encontrar justamente porque não há força alguma
que faça isso!
É aí que entra a idéia de Inércia:
Inércia é a tendência que todo corpo tem de:
I) Continuar em repouso se já estiver em repouso.
(2)
II) Continuar em movimento retilíneo e uniforme se já estiver se movendo.
Usando o conceito de Inércia, podemos reinterpretar de forma fisicamente correta aquilo que parece ser uma força que tenta nos
derrubar dentro do ônibus acelerado.
Neste raciocínio, você leitor será o observador 1 que vê tudo de fora do ônibus, num referencial fixo na Terra. Como mostra a figura
acima, um passageiro sentado será o observador 2, num referencial fixo no ônibus e que realiza sempre o mesmo movimento do
veículo. Há ainda um outro passageiro em pé e que não está segurando em nada.
Caso
1 - Aceleração para
frente:
o
ônibus
inicialmente
parado
(t
=
0s) dá
uma
arrancada
forte.
Quando o ônibus arranca (t = 0s), o homem em pé sente-se jogado para trás. O observador 2, sentado dentro do ônibus,
acelerou junto com o veículo e vê o homem em pé vindo em sua direção (t = 1s), como se tivesse sido empurrado para trás.
Para os dois, no referencial do ônibus, parece que houve um empurrão para trás.
Mas você leitor, observador 1, de fora do ônibus, percebe que na verdade o homem em pé não saiu do lugar (note que a
posição
dele
em
relação
à
Terra,
marcada
pela
tarja
verde,
não
mudou!).
O que houve então?
Simples: por Inércia, o homem em pé, que estava em repouso, tende a continuar parado em relação à Terra. Como não está
segurando em nenhuma parte do ônibus, este arranca e começa a se mover enquanto o homem permanece parado em
relação à Terra. Entendeu?
Caso 2 - Numa freada mais brusca: o ônibus em movimento (t = 0s) breca seco entre t = 0s e t = 2s.
Agora o homem em pé sente-se jogado para frente. O observador 2 "confirma" esta idéia pois vê o homem em pé afastar-se
dele e indo em direção à parte dianteira do veículo. Os dois vêem força onde não tem.
Você, observador 1, percebe que o homem em pé já estava em movimento junto com o ônibus. Por Inércia, quando o ônibus
brecou, o homem em pé permaneceu em MRU, ou seja, manteve as mesmas posições (tarja verde) em relação à Terra nas
quais estaria se o veículo não tivesse brecado. Mais uma vez temos Inércia e não força!
Casos
3
e
4
- Numa
curva, para
a
direita
(ou
para
esquerda).
A figura mostra agora a situação vista por cima por você, observador 1 (fixo na Terra). Note que o ônibus vira para a direita, ou
seja, acelera lateralmente, mas o passageiro em pé "passa reto", realizando a mesma trajetória A que teria se o ônibus
mantivesse MRU. Por Inércia, o passageiro em pé tende a continuar em MRU. Para o observador 2, que realiza a trajetória B
enquanto o ônibus vira para a direita, o homem em pé caiu para a esquerda pois aproximou-se da lateral esquerda do veículo.
Mais uma vez, quem está dentro do ônibus "vê" uma força que, de fato, não existe. De novo a explicação correta está na Inércia!
:: Conclusão: esta força que não existe é chamada de força fictícia
há força alguma, é tudo Inércia! Entendido?
(4)
(5)
é só é "sentida" no referencial acelerado . Na verdade não
(1) O efeito da Inércia pode ser percebido dentro de qualquer veículo e não somente dentro de um ônibus. Mas escolhi este exemplo pois seu efeito é bastante
contundente, não há como negá-lo.
(2) Aceleração é a grandeza física associada à variação da velocidade no tempo. Ela pode ser tangencial aT (quando a velocidade muda de valor) ou radial,
também chamada de centripeta aC (quando a velocidade muda de direção).
(3) MRU - Movimento Retilíneo e Uniforme é todo movimento cuja trajetória é uma reta, o que garante não haver aceleração lateral (ou centrípeta) e a velocidade
escalar tem valor constante, o que garante não haver aceleração tangencial.
(4) Força fictícia é o nome tecnicamente correto desta "força" que não é uma interação de fato e só aparece em certos referenciais como efeito secundário da
aceleração relativa à Terra.
(5) Referencial acelerado ou não-inercial.
Fonte: http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/arch2007-07-01_2007-07-07.html#2007_07-07_20_26_237000670-0