AS LEIS DE NEWTON
Vale
aqui recordarmos as leis de Newton:
2.1 – Leis de Newton:
A
dinâmica de corpos é fundada no entendimento do conceito da gravidade, que arai
os corpos. Com isso, surge o conceito de força, que é a interação entre corpos
e, dele, derivam as três Leis de Newton.
Dessa
forma, na cinemática, estuda-se o movimento sem que se considerem suas causas.
Porém, na dinâmica, estudam-se as causas do movimento, ou seja, a relação entre
a força e movimento.
O
conceito de força é intuitivo, cuja compreensão se faz por meio dos efeitos que
ela causa como:
-
Aceleração, que promove a alteração da velocidade do corpo, quando nele se
aplica uma força ou uma resultante de forças (soma vetorial de todas as forças
aplicadas nesse corpo).
-
Deformação, faz com que o corpo mude seu formato, ao sofrer a ação de uma força
ou de uma resultante.
Várias forças aplicadas no corpo:
Resultante das forças:
As leis de Newton descrevem
o comportamento dos corpos em movimento, causados pelas forças. Assim,
constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica ou
Mecânica Newtoniana.
As leis de Newton descrevem
o comportamento dos corpos em movimento, causados pelas forças. Assim,
constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica ou
Mecânica Newtoniana.
2.1 - As leis de Newton:
1ª Lei de Newton ou
Princípio 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.
Ou seja, se a resultante das forças que agem
sobre um corpo for nula, este tenderá a manter o estado em que se encontra,
isto é, em repouso ou com velocidade constante.
A primeira lei
postula a existência de pelo menos um referencial, chamado referencial
inercial, no qual, o movimento de uma partícula não submetida a forças é
descrito por uma velocidade (vetorial) constante.
Um referencial
inercial é aquele onde a partícula não se submete a qualquer força ou se
submetida a um conjunto de forças, sua resultante é nula. Ou seja, referenciais
inerciais são identificados pela propriedade de que compartilham as mesmas e
mais simples Leis da Física.
É nesse referencial
inercial que valem as leis de Newton.
2ª
Lei de Newton ou 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 imprimida.
Esta lei diz que a
Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo
pela sua massa, ou seja:
Onde:
p = momento linear;
t = tempo;
v = velocidade do
corpo;
F = resultante de
todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
m = massa do corpo a
qual as forças atuam (em kg);
a = aceleração adquirida (em m/s²).
O sistema acima vale
para massas constantes e velocidades variáveis.
No caso de a massa
ser variável e a velocidade constante (e.g.
fluxo de massa através de uma determinada área), tem-se:
E, para tanto massa
como velocidade variando, vem que:
Observa-se que este
tipo de sistema consiste naqueles aplicados a sistemas de foguetes de curto
alcance, nos quais há ejeção de massa, dado o consumo de combustíveis, sendo a
velocidade inicial crescente, até que atinja uma velocidade permanente e, ao
final da jornada, devido ao consumo de combustível, a velocidade começa a se
reduzir até se tornar zero.
3ª Lei de Newton ou
Princípio da Ação e Reação → A toda ação há sempre uma reação oposta e de
igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são
sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.
Ou seja, as forças atuam sempre em pares,
para toda força de ação, existe uma força de reação. Assim, a força
representa a interação física entre dois corpos distintos ou partes distintas
de um corpo.
Se um corpo A exerce uma força em um
corpo B, o corpo B simultaneamente exerce uma força de mesma
magnitude no corpo A, sendo que ambas as forças possuem mesma direção,
porém em sentidos contrários.
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