Primeira Lei de Newton – Inércia

Cavaleiro impulsionado para frente. Primeira lei de Newton

Vamos relatar alguns fatos do dia a dia para entendermos a primeira lei de Newton , também chamada de lei da Inércia  para depois enunciá-la.

O cavaleiro foi pego desprevenido e foi arremessado quando o cavalo, que vinha correndo e de repente freou.

ônibus freando . primeira lei de Newton.                                                                                                                                                                                                                            Passageiros em um ônibus, também são jogados para frente no momento em que ele é freado.

 

 

O nosso spider man perdeu a aula de física sobre  a primeira lei de Newton.

Você sabe o que ele deveria ter feito para não ter caído??

Quando você está andando e de repente leva uma topada. O que acontece com você? Explique.

Do observado acima vemos que corpos em movimento tendem a continuar em movimento retilíneo, a menos que haja uma força que modifique este estado de movimento, parando (desacelerando) ou aumentando a velocidade (acelerando).  Da mesma forma um corpo em repouso tende a continuar em repouso.

O que será mais fácil, colocar em movimento empurrando um carro de passeio ou um ônibus? É claro que é o carro de passeio, pois o ônibus possui maior inércia e fica mais difícil modificar o seu estado original que é o de repouso. Por isto dizemos que quanto maior a massa do corpo maior é a sua inércia.

INÉRCIA

Podemos enunciar o princípio da Inércia (1ª Lei de Newton) da seguinte forma: Todo corpo tende a conservar (manter) o seu estado de movimento retilíneo uniforme ou de repouso, a menos que haja uma força resultante atuando sobre ele, diferente de zero, que venha a modificar um desses estados em que o corpo esteja.

A ideia de um corpo está parado por ausência de força atuando sobre ele ou que a força resultante que atua sobre ele é zero é fácil de imaginarmos. Mas a ideia de que um corpo pode estar em movimento retilíneo uniforme na ausência de força ou se a força resultante atuante sobre ele for ZERO, não é fácil de imaginar ou mesmo de acreditar. Por muitos séculos acreditava-se que um corpo só se moveria se houvesse uma força permanentemente atuando sobre ele.  Este pensamento é denominado de pensamento aristotélico, pois era o que Aristóteles afirmava, mas que só prevaleceu até os experimentos de Galileu. A simulação nós mostrará isto.

Exercício/Exemplo

Um bloco está sobre uma rampa inclinada. A força que atua sobre ele é paralela a superfície do plano, ou seja, tangente ao plano que é a componente do seu peso e vale Ft= 10 N. Identifique o tipo de movimento do bloco em cada trecho da  situação descrita abaixo.

a) Corpo é abandonado no ponto A e escorrega até B onde este trecho não há atrito.

b) Corpo é abandonado no ponto A, escorrega até B, chegando em B com velocidade de 10m/s e passa a percorrer o trecho BC que possui força de atrito cinético entre a superfície do plano e o bloco de Fc = 10N.

c) O corpo é abandonado no começo da superfície BC, onde a força de atrito estático máxima é de Fe= 12N.

Solução

a) Movimento uniformemente variado, pois a única força atuante sobre o bloco é a força Bloco sobre plano inclinado.tangente F e, portanto, a aceleração é constante.

b) No momento em que ele entra na superfície BC, onde há atrito a resultante sobre o bloco é FR  =  Ft– Fc =10 N-10 N = 0, logo a aceleração é ZERO (a=0) e o movimento será uniforme com velocidade de 10m/s.(Primeira lei de Newton)

c) Neste caso como ele foi abandonado (v=0) ele permanecerá em repouso e a força de atrito estático terá valor igual a força tangente. ( Primeira lei de Newton- o bloco tende a conservar o seu estado de repouso, pois a resultante   FR= 0)

                   

Caro leitor, lembre-se que quando me refiro na ausência de forças sobre o bloco estou me referindo as forças na direção do movimento, pois sobre o bloco há a força peso e a força normal da superfície sobre ele, mas que estas são perpendiculares  e não interfere na variação de velocidade , ou seja, na energia cinética do bloco.

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