Leis De Newton

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

AS LEIS DE NEWTON

TIAGO SOUSA TAVARES

GOIÂNIA, GOIÁS

2011

TIAGO SOUSA TAVARES AS LEIS DE NEWTON OBJETIVO: APROVAÇÃO NA DISCIPLINA FÍSICA I TRABALHO EXIGIDO E COORDENADO PELO PROFESSOR ANTÔNIO NEWTON UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS 2011

SUMÁRIO 1-Introdução................................................................................................................4 2-Primeira Lei de Newton...........................................................................................5 2.1-Referenciais Inerciais.............................................................................................6 2.2-Força......................................................................................................................6 2.3-Massa.....................................................................................................................7 3-Segunda Lei de Newton..........................................................................................8 4-Algumas Forças Especiais.....................................................................................9 4.1- Força Gravitacional...............................................................................................9 4.2-Força Normal..........................................................................................................9 4.3-Força Peso.............................................................................................................9 4.4-Força de Atrito......................................................................................................10 4.4.1-Força de Atrito Estático.....................................................................................10 4.4.2-Força de Atrito Dinâmico...................................................................................11 4.5-Força Elástica.......................................................................................................11 4.6-Tração..................................................................................................................11 5-Terceira Lei de Newton.........................................................................................12 6-Conclusão..............................................................................................................13 7-Referências Bibliográficas...................................................................................14

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1-INTRODUÇÃO

Os princípios básicos da dinâmica foram formulados por Galileu e por Newton. Sabemos todos por experiência que o movimento é afetado pela ação do que costumamos chamar de “forças”. Nossa ideia de força está diretamente ligada ao esforço muscular, e sabemos que exercendo “forças” deste tipo, somos capazes de colocar objetos em movimento ou, mais geralmente, alterar seu estado de movimento.

A relação que existe entre uma força e a aceleração produzida por ela foi descoberta por Isaac Newton. O estudo dessa relação, da forma como foi apresentada por Newton, é chamado de “mecânica newtoniana”. Essa mecânica não pode ser aplicada em todas as situações. Se as velocidades dos corpos forem muito altas, comparáveis com a velocidade da luz, a mecânica newtoniana deve ser substituída pela teoria da relatividade restrita de Einstein, que é valida para qualquer velocidade. Se as dimensões dos corpos envolvidos são muito pequenas, da ordem das dimensões atômicas, a mecânica newtoniana deve ser substituída pela mecânica quântica. Mesmo assim, a mecânica de Newton pode ser aplicada ao estudo desde corpos muito pequenos até o movimento de galáxias.

Sir Isaac Newton nasceu em quatro de janeiro de 1643 na cidade de Londres e foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo. Sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes em História da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica.

Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que o movimento de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza. Em uma pesquisa promovida pela instituição Royal Society, Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência.

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2-PRIMEIRA LEI DE NEWTON

Segundo Aristóteles, tanto para colocar um corpo em movimento, quanto para mantê-lo em movimento, é necessário a ação de uma força. Isto parece concordar com nossa experiência imediata de que um objeto deslizando sobre o solo, por exemplo, tende a parar se pararmos de empurrá-lo. Entretanto, um projétil como uma pedra ou uma flecha, continua em movimento depois de ter sido lançado. Aristóteles explicava isto afirmando que é o ar, “empurrado para os lados” pelo projétil, que se desloca para trás e produz a força que impulsiona. Logo, segundo ele, se a força que atua sobre um corpo é nula, o corpo permanecerá sempre em repouso.

Em seus estudos, Galileu tentou imaginar uma situação em que uma esfera deslizasse em uma superfície totalmente plana e tão polida a ponto de praticamente tornar nulo o atrito entre a esfera e o plano e desprezando a resistência do ar. O movimento não seria nem acelerado e nem desacelerado: não havendo forças na direção horizontal, teríamos um movimento retilíneo uniforme. Ao contrario do que dizia Aristóteles, não há necessidade de forças para manter um movimento retilíneo uniforme: pelo contrario, uma aceleração nula está necessariamente associada à ausência de força resultante sobre a partícula.

A situação imaginada por Galileu é muito difícil de realizar na pratica, na escala do laboratório. Podemos pensar nela como um caso limite. Em circunstancias em que procuramos minimizar o atrito, como na patinação no gelo, um impulso adquirido tende a persistir durante muito tempo. Em demonstrações de laboratório, costumam-se empregar discos de base bem polida, deslizando sobre uma camada de ar ou de gás carbônico (proveniente da