As 3 Leis de Newton
As leis de Newton são um conjunto de três leis que explicam a dinâmica do movimento dos corpos, juntas elas formam as bases da mecânica clássica. Foram criadas por Isaac Newton e publicadas em 1687, em seu livro "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural".
Essas leis explicam as causas que alteram o estado de movimento de um corpo. Um corpo pode estar em equilíbrio ou pode estar se movimentando com alguma aceleração.
Existem dois estados de equilíbrio: estático e dinâmico. Quando um corpo está em equilíbrio estático, ele está em repouso. Quando ele está em equilíbrio dinâmico, ele está se movimentando em linha reta e com velocidade constante - movimento retilíneo uniforme (MRU).
Para sair do estado de equilíbrio, é preciso que uma força aja sobre o corpo e que este ganhe aceleração. Podemos entender a força como uma interação entre dois corpos.
1ª Lei de Newton: Lei da Inércia
Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.
A lei da inércia explica que um corpo tende a manter-se em equilíbrio, a menos que sobre ele seja aplicada uma força resultante diferente de zero. A força resultante é a soma vetorial de todas as forças que agem sobre um corpo.
Se o somatório dessas forças for zero, isto é, se as diferentes foças se anularem, o corpo permanecerá em equilíbrio: repouso ou movimento retilíneo uniforme. Se a força resultante for diferente de zero, o corpo ganha aceleração e sai do estado de equilíbrio.
De acordo com essa lei, quanto maior a massa de um corpo, maior sua inércia e, portanto, maior deverá ser a força para tirar o corpo do estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme.
Um exemplo simples para entender a lei da inércia é um ônibus em movimento que, repentinamente, é freado. Nesse momento, as pessoas que estiverem em pé no interior do veículo serão projetados para frente, pois seu corpo tende a manter-se em movimento.
O oposto acontece quando um veículo parado é acelerado rapidamente. Nesse caso, as pessoas no interior do veículo são impulsionadas para trás, pois tendem a permanecer em repouso.
Saiba mais sobre a primeira lei de Newton e inércia.
2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica
A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada.
Quando se aplica uma força resultante diferente de zero sobre um corpo, este ganhará aceleração e sairá do repouso ou do estado de movimento retilíneo uniforme (MRU).
A aceleração provocada sobre o objeto é proporcional à força (f) aplicada sobre ele. Isso significa que quanto maior a força, maior será o movimento do corpo. A aceleração (a) e a massa (m), por outro lado, são inversamente proporcionais, pois quanto maior a massa, menor será a aceleração.
Essa lei é descrita pela seguinte expressão:
A força e a aceleração são representadas com uma flecha, pois são grandezas vetoriais, isto é, possuem módulo, direção e sentido. De acordo com essa lei, a força resultante produz no objeto uma aceleração na mesma direção e sentido.
A força é medida em Newton (N), que representa a força necessária para produzir 1m/s² de aceleração em um corpo de 1000 gramas.
Essa lei também é chamada de Princípio da Superposição de Forças, pois a força resultante é calculada pela soma vetorial de todas as forças que agem sobre o corpo.
Saiba mais sobre a segunda lei de Newton.
3ª Lei de Newton: Lei da Ação e Reação
A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.
De acordo com a terceira lei de Newton, sempre que uma força age sobre um corpo, este corpo reage com a mesma força e mesma direção, mas em sentido oposto. Isso significa que se uma força é aplicada da esquerda para direita, a reação do corpo será da direita para a esquerda.
A partir dessa lei, entende-se que para o surgimento de uma força, é necessária a interação entre dois corpos, não sendo possível que a ação e reação ocorram no mesmo corpo.
Um exemplo da lei de ação e reação é uma pessoa com patins empurrando um objeto muito pesado. Nesse caso, a pessoa será impulsionada para o sentido oposto e ela se movimentará devido à pequena força de atrito entre o chão e as rodas do patins.
Veja também terceira lei de Newton e dinâmica.
