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INTRODUÇÃO
Neste tópico, abordaremos um pouco sobre a física. Falaremos e mostraremos a importância de um tema em específico, em que chamamos de "Leis de Newton". Abordaremos as três leis, suas funcionalidades e como funcionam e, ao final dessa página, faremos uma atividade.
LEIS DE NEWTON
As leis de Newton são usadas para determinar as dinâmicas dos corpos e está entre as mais importantes leis da física. São um conjunto de três leis, sendo: Lei da Inércia, Princípio Fundamental da Dinâmica e Lei da Ação e Reação.
Essas leis foram publicadas pela primeira vez pelo físico inglês Isaac Newton, no ano de 1687, em sua obra de três volumes intitulada Princípios Matemáticos da Filosofia Natural.
Isaac Newton deixou então um legado muito importante, um dos principais, sendo uma a precisa explicação matemática para o movimento do corpo. Sendo capaz de predizer a trajetória de asteroides e o surgimento de marés, temos a Mecânica Newtoniana, tornando-se um marco muito importante da física por trazer equações matemáticas para a explicação de fenômenos naturais.
As leis de Newton descrevem as causas que podem alterar seu estado de movimento. Simplificando, as Leis de Newton tratam de ocasiões em que os corpos ficam ou não em equilíbrio. Quando um corpo está sujeito a inúmeros tipos de forças, que se cancelam, está em equilíbrio estático ou dinâmico, ou seja, parado ou movimentando em uma velocidade constante e em linha reta.
Chamamos de N (newton) uma grandeza vetorial (unidade: kg.m/s²) que é o agente responsável pela mudança no estado do movimento dos corpos, chamado de força. Um corpo adquire uma aceleração quando está sujeito a uma resultante não nula (diferente de zero) de forças. Essa aceleração é inversamente proporcional à sua massa, ou seja, menor será a aceleração adquirida pelo corpo conforme maior for a massa. De acordo com as leis de Newton, a massa é uma medida da inércia do corpo, isso é, um corpo tem de permanecer em seu atual estado de equilíbrio estático ou dinâmico.
1º LEI DE NEWTON: LEI DA INÉRCIA
A primeira lei de Newton, que chamamos de "lei da inércia", diz que um corpo deverá manter-se em repouso ou mover-se em linha reta com uma velocidade constante, ao menos que haja alguma força resultante não nula sobre um corpo. Ela também explica o surgimento das forças inerciais, que são as forças que advêm quando os corpos estão sujeitos a alguma força capaz de produzir neles uma aceleração.
Quanto maior for a massa de um corpo, maior será sua inércia. É preciso uma aplicação de força maior para alterar o estado de movimento de um corpo de massa grande. Corpos de massa pequena têm seu estado de movimento alterado facilmente com a aplicação de forças menos intensas.
Por exemplo: ao pisar no acelerador do carro, o motorista pode sentir como se houvesse uma força puxando-o para trás. Na verdade, o que ele sente é a expressão de sua inércia, ou seja, a tendência que seu corpo tem de permanecer parado ou em velocidade constante.
2º LEI DE NEWTON: PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA
A segunda lei de Newton, que chamamos de "princípio fundamental da dinâmica" ou "lei da superposição de forças", diz que a aceleração produzida sobre um corpo é inversamente proporcional à massa e diretamente proporcional ao módulo da força. Veremos então a equação onde calculamos a lei:
Vemos anteriormente que a força é uma grandeza vetorial, por isso, é escrita com uma seta apontada sempre para direita acima de seu símbolo. Essa seta indica somente que elas são vetoriais.
Assim, em conformidade com s Segunda lei de Newton, a força resultante aplicada sobre um corpo produz nele uma aceleração na mesma direção e sentido da força resultante:
Além disso, o Princípio da Superposição pode ser calculado pela soma vetorial de todas as forças que atuam sobre o corpo:
A forma no qual Isaac Newton nos apresentou a segunda lei foi diferente de como temos atualmente. Ele apresentou essa lei a partir de uma outra grandeza: o impulso. De acordo com essa apresentação, a força resultante (FR) aplicada sobre um corpo durante um espaço de tempo (Δt) produz uma alteração em sua quantidade de movimento (ΔQ), que é igual ao impulso (I) produzido sobre esse corpo. podemos concluir que, a força resultante (FR) pode ser escrita como a alteração na quantidade de movimento (ΔQ) durante um intervalo de tempo (Δt):
3º LEI DE NEWTON: LEI DA AÇÃO E REAÇÃO
A terceira lei de Newton, conhecida como "Lei da Ação e Reação", diz que as forças advêm dos pares. Isso se diz, quando aplicamos uma força sobre um corpo (ação), recebemos desse corpo a mesma força (reação), no sentido oposto, porém na mesma direção e com o mesmo módulo.
Entendemos que, para que haja força, precisamos dois corpos interagindo. Além disso, é impossível que um par de ação e reação forme-se no mesmo corpo.
Os pares de Ação e Reação possuem a mesma direção e a mesma intensidade, mas sentidos opostos. Assim, se colocarmos uma força para baixo sobre um corpo, o mesmo irá reagir para cima.
FÓRMULAS DAS LEIS DE NEWTON: 1º, 2º E 3º
Primeira Lei
Primeira Lei
Segunda Lei
Segunda Lei
Terceira Lei
Terceira Lei
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