Aplicações das Leis de Newton


No estudo da Física e da Mecânica dos Corpos estão algumas das mais conhecidas e famosas leis já formuladas, as Leis de Newton, que fornecem explicação para boa parte dos fenômenos cotidianos de uma pessoa comum, de um chute numa bola de futebol ao voo de aviões. Formuladas no século XVII pelo físico inglês Isaac Newton, as leis permitem o entendimento e constituem a base pra o entendimento do comportamento dinâmico e estático dos corpos materiais, a parir de pontos referências, seja na escala terrestre ou celeste. Veremos aqui os enunciados e as aplicações das Leis de Newton.

Lei de Newton: Inércia

Enunciado: “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”.

Leis de Newton

Conhecida também como “Princípio da Inércia”, a primeira lei de Newton afirma que se a velocidade vetorial, ou seja, a força resultante que age sobre o objeto é nula, então a velocidade do objeto será constante. Se aplicada na prática, não é possível que um objeto não sofra nenhuma ação de força sobre ele, portanto, estará em repouso, ou ainda em Movimento Retilíneo Uniforme. Havendo forças distintas que atuem sobre o objeto, isso produzirá variação da velocidade no deslocamento do objeto.

Portanto, quanto maior a massa de um corpo, maior sua tendência à inercia, e assim, será a massa a grandeza constante utilizada para medir a inercia de um objeto.

O cientista inglês apresentou essa primeira Lei para que se pudesse estabelecer um parâmetro para as seguintes, e exige a existência de ao menos de um referencial, batizado de Inercial ou ainda Newtoniano.

Aplicações:

Para exemplificar a Primeira Lei de Newton, imaginemos as seguintes situações:

1 – O já clássico exemplo do ônibus. Se ele estiver parado, e acelerar bruscamente, o corpo do passageiro tende e ser jogado para trás, no caso, manter o estado de repouso. Ao contrário, se o veículo estiver em movimento e frear bruscamente, o corpo tende a seguir se descolocando, e será projetado para frente.

2 – Da mesma maneira, numa prova hípica, um dos cavalos “refuga” um dos obstáculos. Pela Lei da Inércia, a montaria será arremessada para frente.

3 – Como demonstração de sua aplicabilidade no espaço, os satélites orbitam ao redor da terra sem o auxílio de propulsores, se deslocando apenas por inércia.

2º Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

Entendemos por “Força”, em Física, uma influência ou ação qualquer que interfere e modifica o estado de repouso ou de movimento de um determinado corpo. Essa força é um vetor, ou seja, tem uma grandeza, direção e sentido. Quando mais de uma força age sobre um corpo, vetorialmente elas se somam, dando origem a uma força resultante ou total. Usa-se, segundo o Sistema Internacional de Unidades, o Newton (N) para mensurar Força, e cada Newton corresponde a um objeto de 100 g exposto a uma aceleração de 1 m/s²

Assim, temos a formulação de que Força e variação de velocidade são diretamente proporcionais: F = ma.

Constatamos então que quanto maior for a força aplicada, maior será a aceleração, e que ao contrário, quanto maior for a massa de um corpo, menor será a sua aceleração e invocando a Primeira Lei de Newton, sua tendência à Inércia.

Aplicações:

1 – Como a massa é determinante, imagine aplicar determinada força, como por exemplo, empurrar um carro de brinquedo e um carro de verdade. No primeiro, o resultado será visível e o objeto de massa pequena será arremessado. Já no segundo caso, de massa muito maior, o resultado será praticamente nulo.

2 – Automóveis são ótimo exemplos, pois de utilizam das aplicações das Leis de Newton, notadamente a segunda, para ganhar ou perder velocidade, com a utilização de acelerador e/ou freios.

3º Lei de Newton: Princípio da Ação e Reação

Enunciado: “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”.

Invariavelmente, quando dois corpos interagem, as forças entre eles são exercidas mutuamente, com a mesma intensidade, com a mesma direção, porém com sentidos opostos. Essas forças são simultâneas, coexistentes e não se anulam, já que atuam em corpos diferentes.

Aplicações:

1 – Um nadador empurra a água com os braços para trás e a água desloca-o para a frente.

2 – Um tiro com arma de fogo produz o famoso “coice”, a reação à ação de puxar o gatilho.

3 – Numa corrida, a força dos pés contra o solo impulsiona o corredor para frente e para cima.

Novamente, segundo a Primeira Lei de Newton, corpos em repouso ou em movimento, tendem à Inercia, e assim, exercem a reação.