LEIS DE NEWTON

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LEIS DE NEWTON
Princípio da Inércia ou Primeira Lei de Newton:
"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 nele"
Esse princípio indica que a velocidade vetorial de um ponto material, não varia. Se o ponto estiver em repouso
permanece em repouso e, se estiver em movimento, permanece com velocidade constante realizando movmento
retilínio e uniforme. Na prática não é possível obter um ponto material livre da ação de forças. No entanto, se o ponto
material estiver sujeito a nenhuma força que atue sobre ele, ele estará em repouso ou descreverá movimento retilínio
e uniforme. A existência de forças, não equilibradas, produz variação da velocidade do ponto material.
A tendência que um corpo possui de permanecer em repouso ou em movimento retilínio e uniforme, quando livre da
ação de forças ou sujeito a forças cuja resultante é nula, é interpretada como uma propriedade que os corpos possuem
denominada Inércia.
Quando maior a massa de um corpo maior a sua inércia, isto é, maior é sua tendência de permanecer em repouso ou
em movimento retilínio e uniforme.Portanto, a massa é a constante característica do corpo que mede a sua inércia.
Um corpo em repouso tende, por sua inércia, a permanecer em repouso. Um corpo em movimento tende, por sua
inércia, a manter constante sua velocidade.
Exemplo
Um foguete no espaço pode se movimentar sem o auxilio dos propulsores apenas por Inércia.
Quando os propulsores do foguete são desligados ele continua seu movimento em linha reta e com velocidade
constante.
A Força ou a Segunda Lei de Newton
"A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime
essa força"
Força , em física, qualquer ação ou influência que modifica o estado de repouso ou de movimento de um corpo. A
força é um vetor, o que significa que tem módulo, direção e sentido. Quando várias forças atuam sobre um corpo, elas
se somam vetorialmente, para dar lugar a uma força total ou resultante. No Sistema Internacional de unidades, a força
é medida em newtons.
Um newton (N) é a força que proporciona a um objeto de 100g de massa uma aceleração de 1m/s²
Exemplo
Os carros podem aumentar e diminuir suas velocidades graças ação de forças aplicadas pelo motor e pelo freio
respectivamente.
Princípio da Ação e Reação ou Terceira Lei de Newton
"A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais
e se dirigem a partes contrárias "
Sempre que dois corpos quaisquer A e B interagem, as forças exercidas são mútuas.
Tanto A exerce força em B, como B exerce força em A. A interação entre corpos é regida
pelo principio da ação e reação, proposto por Newton, como veremos a seguir:
Toda vez que um corpo A exerce uma força Fa em um corpo B, este também exerce em A uma força Fb tal que estas
forças:
Têm
Têm
Têm
Têm a mesma natureza
mesma
mesma
sentidos
intensidade
direção
opostos
As chamadas forças de ação e reação não se equilibram, pois estão aplicadas em corpos diferentes.
Exemplo
Para se deslocar, o nadador empurra a água para trás, e, esta por sua vez, o empurra para frente. Note que as forças
do par ação e reação tem as características apresentadas anteriormente.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Para chegar à conclusão de que a luz branca -- como a que vem do Sol -- é formada pelas cores do arco-íris, Newton
se orientou pelos trabalhos de outros cientistas famosos, como o filósofo francês René Descartes, que já tinha
analisado um feixe de luz solar. Descartes produziu, a partir do feixe, as cores vermelha e azul. Mas Newton decidiu
investigar melhor a natureza da luz do Sol.
Em 1666, ele fez um feixe de luz passar por uma fresta na cortina e incidir sobre um prisma (pedaço de cristal com
forma triangular), como mostra a ilustração acima. O raio de luz se desviou e foi projetado na parede a sete metros de
distância do prisma. Newton observou que a luz na parede não era mais branca e sim formada pelas sete cores do
arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Assim ele concluiu que a luz branca não é formada por
uma única cor, mas pela mistura de todas elas.
No entanto, a decomposição das cores não foi o único experimento de Newton
Depois do almoço um rapaz resolve tirar um cochilo encostado em uma árvore e... tchum! Cai uma maçã na sua
cabeça. Ele poderia ter tido várias reações diferentes: reclamar, chorar, querer entender o que aconteceu ou comer a
maçã. Quando isso aconteceu com Isaac Newton, o inglês, sempre muito curioso, fez de tudo para descobrir o que
houve. E foi assim que surgiu a sua teoria da gravitação universal...
Na verdade, não se sabe se essa história realmente aconteceu ou se é apenas uma lenda. O fato é que ela permite
explicar a teoria de Newton. Tente responder: por que os objetos caem no chão quando soltos no ar? Por que não
caímos da Terra enquanto ela gira em torno do Sol? Ao tentar responder perguntas como essas, Newton concluiu que
existe algo que atrai os corpos para baixo, como no caso da maçã: a força de gravidade. Ela também é uma força
invisível, que atua em todos os objetos e pessoas.
Embora a gravitas -- nos tempos de Newton, a força da gravidade recebia esse nome -- fosse conhecida desde a
antigüidade, Newton foi a primeira pessoa a compreendê-la corretamente: ela é intensa o bastante para nos manter
"presos" em nosso planeta enquanto ele se move pelo espaço sideral. Se a força de gravidade na Terra fosse menor,
as pessoas e os objetos poderiam flutuar, como acontece nas naves espaciais.
A gravidade está relacionada com a massa e com o raio de um dado planeta (veja o que é raio na figura ao lado), se
o imaginarmos como uma bola esférica. A massa da Terra, por exemplo, é cerca de oitenta vezes maior que a da Lua,
e o raio da Terra é pouco menos de 4 vezes maior que o da Lua. Por isso os astronautas na Lua podem dar pulos
bem longos sem grande esforço.
Isaac Newton descobriu que a mesma força, a chamada força gravitacional, poderia explicar tanto a queda da maçã
de uma árvore como a atração que o Sol exerce sobre os planetas e vice-versa e a atração entre satélites e planetas,
que mantém um girando em torno do outro. O astrônomo alemão Johannes Kepler havia descoberto antes que os
planetas se movem em torno do Sol formando uma elipse (basta você inclinar um copo d'água para ver que a superfície
da água em contato com o copo forma uma elipse). Usando a sua segunda lei, Newton descobriu uma força que fazia
com que as órbitas dos planetas em torno do Sol fossem as elipses de Kepler. Essa força, segundo Newton, dependia
da massa do planeta e de sua distância ao Sol. Newton sempre reconheceu a importância do trabalho de seus
antecessores, dizendo que se pôde ver mais longe é porque havia "se apoiado nos ombros de gigantes".
Você deve estar imaginando que há algo errado! E a terceira lei de Newton? Se a Terra atrai a maçã e a maçã atrai a
Terra com igual força, o que acontece com a Terra? É muito simples! A maçã tem uma massa bem menor que a da
Terra, daí o efeito da gravidade ser maior sobre ela do que sobre o nosso planeta. É a mesma história do carro e do
caminhão. Que sorte Newton ter pensado em solucionar o enigma da maçã em vez de ter reclamado ou simplesmente
comido o fruto, não acha?
Fonte: ich.unito.com.br
LEIS DE NEWTON
Passaremos à parte da mecânica que estuda os movimentos dos corpos e a causas que os originam, chamada
Dinâmica. Há três princípios fundamentais, conhecidos como Leis de Newton, que enunciaremos a seguir:
Princípio
da
Inércia
(1ª
Lei
de
Newton)
Todo
corpo
tende
a
permanecer
em
seu
estado
de
repouso
ou
de
movimento;
Princípio
Fundamental
da
Dinâmica
(2ª
Lei
de
Newton)
A força resultante que age em um ponto material é igual ao produto da massa desse corpo pela sua aceleração
(5.1)
e considerando FR como sendo o somatório de todas as forças que agem no corpo, (5.1) poderá ser escrita na forma
Princípio
da
Ação
e
Reação
(3ª
Lei
de
Newton)
Quando um corpo A exerce uma força FAB no corpo B, este exerce imediatamente uma força FBA em A de mesmo
módulo, mesma direção e sentido contrário
(5.2)
Forças em Plano Horizontal Liso (uma massa)
Considere um corpo A de massa m sendo puxado por uma força horizontal F, imprimindo ao corpo uma aceleração
de acordo com a 2ª Lei de Newton dado por (5.1). Como esta é uma equação vetorial podemos decompô-la segundo
os eixos vertical e horizontal, fazendo o somatório de todas as forças que agem na direção x e o somatório de todas
as forças que agem na direção y da seguinte maneira:
Componente da força resultante na direção x (Fx)
Sendo F uma força horizontal de módulo F, não apresenta componente vertical de modo que Fx = F e escreve-se
então Fx = max. Como o movimento se processa apenas numa direção (eixo dos x), o módulo da aceleração na
direção
do
movimento
ax
será
apenas
conhecido
por
a.
Componente
da
força
resultante
na
direção
y
(Fy)
As forças que atuam na vertical são o peso do corpo A dado por P = mg (força de atração da Terra sobre o corpo) e
também a força normal N (reação do plano que suporta o corpo). Como o movimento não ocorre na direção y, a
aceleração é nula, da mesma forma, também é nula a componente de F na direção vertical.
A partir das considerações acima, as equações para o somatório das forças resultantes segundo cada eixo são:
de 1, obtém-se a aceleração do corpo
(5.3)
e a partir de 2, a força normal tem intensidade igual ao peso
(5.4)
Como seriam as equações para a aceleração e para a força normal quando uma força externa for aplicada formando
uma ângulo com a horizontal? A força F tem componentes segundo os eixos x e y, imprimindo uma aceleração
horizontal a e como o bloco está em contato com o plano não há movimento vertical, portanto, a componente da
aceleração
na
direção
y,
ay
será
nula.
De
acordo
com
de 3, obtém-se a aceleração do corpo
(5.5)
e a partir de 4, a força normal
(5.6)
Arquivo da conta:
Carlos.Henrique.Gomes
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