Segredos da Física-Inércia

Olá!!! Inicio essa primeira publicação oficial com um assunto muito interessante, a INÉRCIA. Fornecendo uma breve introdução, a  Lei da Inércia trata-se da 1ª Lei da Física e como veremos adiante foi proposta por Isaac Newton, grande expoente da Física Clássica!
Primeiramente preparei a todos uma introdução teórica para melhor fundamentação, espero que gostem!

CONTEXTO HISTÓRICO

Desde a antiguidade, pensadores como Aristóteles (384-322 a.C) contribuíram para a história da Física Clássica,dando importante base para seu desenvolvi mento.
 A partir de suas idéias relativas ao movimento, queda dos corpos,geocentrismo (a Terra era o centro do universo) e também a cosmologia, Aristóteles deteve domínio nos estudos da física até por volta do fim da Idade Média. Acreditava que os corpos possuíam uma velocidade constante devido a uma força motriz que atuava sobre eles.


Aristóteles

Entretanto, devido a algumas limitações de sua época, seus estudos apresentavam alguns erros, estes que com o passar do tempo foram mudando e dando espaço a novas idéias, como veio a ser o caso de Nicolau Copérnico(1473-1543), que em 1510 derrubou  o modelo geocêntrico e a partir de novas formulações propôs o Heliocentrismo Segundo Copérnico - "O centro da Terra não é o centro do mundo (Universo) e sim o Sol".
Durante muitos séculos o movimento tornou-se  principal tema de estudo, mas somente com Galileu Galilei e Newton que esses estudos obtiveram progresso proporcionando extraordinária contribuição em questões sobre o mesmo.
Galileu Galilei

O século XVII é de grande contribuição para a Física, em que grandes nomes como Simon Stevin e Isaac Newton foram base para a Física Clássica. Mas é principalmente Isaac Newton que lança as maiores idéias desse século, dando grande fundamento para o desenvolvimento da teoria geral da mecânica e da gravitação universal por exemplo.
Isaac Newton

Então, afinal, quem foi Isaac Newton?




Isaac Newton(1642-1727) nasceu em Woolsthorpe na Inglaterra.Estudo na Universidade de Cambridge, publicou princípios matemáticos da filosofia natural e desde a época em que viveu foi considerado grande nome como cientista que revolucionara Física e Matemática.   Philosophie Naturalis Principia Mathematica-Principia- foi publicado por ele.Desenvolveu pesquisas a cerca do Cálculo Diferencial, da Decomposição da luz e principalmente sobre as Leis da Mecânica (esta última a qual daremos enfoque).Conseguiu sintetizar várias idéias, dividindo-as em três leis, das quais será falado mais adiante.


Mas o que é a Mecânica?O que ela estuda? 


Bom,a mecânica é uma parte da Física que trata,estuda os movimentos,as forças que os produzem e a energia que origina os movimentos e essas forças ou é originada a partir destes.A Mecânica é então dividida em dois ramos: a Cinemática, que estuda e tem por objetivo descrever o movimento; e a Dinâmica, esta por sua vez tem o objetivo de estudar as causas desses movimentos e suas conseqüências.
O assunto a ser abordado hoje vai ser a Dinâmica com grande foque na Lei da Inércia, uma das três Leis de Newton, mas para isso, precisamos ter bem definidos alguns conceitos muito importantes, como os de força, massa, movimento, repouso, referencial.


  • Força: é a ação capaz de modificar a velocidade de um corpo;
  • Massa: a quantidade de matéria contida num corpo; 
  • Movimento: um corpo está em movimento quando a sua posição em relação a um determinado corpo de referencia varia com o decorrer do tempo;
  • Repouso: é quando o corpo mantém sua posição constante, no decorrer do tempo, em relação a um referencial;
  • Referencial (ou ponto de referencia ou corpo de referencia): qualquer corpo ou ponto,em que se pode observar ou estudar a mudança de posição de outro corpo.

Agora, com esses conceitos bem definidos é possível dar inicio ao assunto de hoje: A Inércia.
Muito pensadores antes de Newton, acreditavam que  o repouso era o estado natural dos objetos, sendo que mesmo em situações em que fosse aplicada certa força sobre um corpo e ele entrasse em movimento, iria seguir com o movimento, mas em certo ponto pararia,demonstrando então que o repouso era o estado natural dos objetos. Mas, entretanto, Galileu já era contra essa ideia de movimento forçado, que propunha que para continuar o movimento era preciso sempre uma aplicação de força continua. Ele já acreditava que se lançássemos um objeto sobre uma superfície menos áspera, uma mesa, por exemplo, o objeto caminharia e haveria menos resistência para que ele continuasse a deslizar. Para ele o normal era o movimento e não o repouso.A respeito do movimento ele sempre se perguntava "por que para" e não "por que se move".

Então, Newton, como um dos principais nomes da Mecânica Clássica, conseguiu agrupar as idéias de  
 Galileu em três leis, eis aqui a primeira delas:
“Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum,nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.”(em latim).O que pode ser entendido como “Considere um corpo no qual não atue nenhuma força resultante ou se ela for nula. Se o corpo estiver em repouso, ele permanecerá em repouso; se o corpo estiver em movimento com velocidade constante, ele continuará neste estado do movimento e em linha reta(Movimento Retilíneo Uniforme)”.Para exemplificar temos esse exemplo que mostra resultantes nulas. (Algumas dessas forças veremos adiante !)




Assim,temos que a 1ª Lei de Newton se baseia no princípio da Inércia que é nada mais nada menos que a incapacidade de um corpo em modificar,alterar o seu estado de movimento ou repouso,ou seja,alterar  sua velocidade estando em movimento ou também entrar em movimento caso esteja em repouso.


Deste modo, no caso de que se existisse uma superfície ideal sem atrito, ao lançar um objeto sobre ela, este estando em movimento, ele seguiria nesse movimento  até terminar a superfície da mesa. E da mesma maneira, se colocarmos um mesmo objeto sobre a mesa e ele estiver em repouso ,o objeto continuaria então em repouso da mesma maneira inicial.


A primeira lei de Newton, basicamente pode ser entendida assim:Imagine os corpos como sendo "preguiçosos",assim eles não vão querer mudar seu estado original não é mesmo!?

Então se ele estiver "parado" vai permancer parado e se estiver em movimento vai permanecer em movimento ^^ 
 

Deste mesmo modo temos vários outros exemplos, um bastante comum seria se analisarmos um ônibus em movimento. Se por acaso o ônibus desse uma freada brusca o que aconteceria?






   
As pessoas seriam lançadas para frente não é mesmo?! Mas por que isso acontece?
Bom, agora que sabemos o que é a inércia fica fácil de responder!
Quando o ônibus freia os passageiros tendem a manter seu estado inicial que era o de movimento, por isso quando ele para bruscamente as pessoas são “lançadas” para frente.
Isso não ocorre só nos ônibus, nos demais veículos ocorre similar.Por isso para minimizar os acidentes no trafego utilizamos de cintos de segurança,para minimizar  o choque dos passageiros com o veículos e evitar com que se machuquem.




A inércia também pode ser verificada quando estamos andando de cavalo  e o cavalo para de repente,quando puxamos um objeto de repente,quando depositamos um livro sobre a mesa,em carrinhos de supermercado ou ate mesmo quando se solta um objeto  no espaço.



Puxando um objeto de repente






Um cavaleiro sendo lançado de um cavalo

Um objeto no espaço
Um livro sobre a mesa

  
  Assim conclui-se que se não for aplicada nenhuma força sobre o corpo ou a resultante dessas forças for nula (em equilíbrio) ele tende a permanecer em seu estado original,ou executando movimento  retilíneo uniforme ou em repouso.

                          

OBSERVAÇÃO

Existe uma grande relação da massa de um corpo com a sua inércia. A inércia de um corpo também pode ser interpretada como a capacidade de um corpo de resistir à aceleração colocada sobre ele, portanto fala-se que quando maior for a massa desse corpo maior é a sua inércia, sendo muito mais difícil colocá-la em movimento ou até mesmo de pará-lo!Então,se você for ao supermercado com seus pais e encherem um carrinho como esse de compras,tenham cuidado!! 




Outro exemplo seria se compararmos um fusca a um caminhão!
Empurrar um fusca em repouso seria bem mais fácil que um caminhão não é mesmo!E tentar pará-lo em movimento também seria mais fácil do que fazer o mesmo como um caminhão!




Espero que tenham gostado desse pequeno post sobre Inércia!
Fiquem a seguir com alguns exercícios de fixação sobre o conteúdo, lembrando que em um novo post serão disponibilizadas as respostas!

                           

                          EXERCÍCIOS



01. Um homem, no interior de um elevador, está 
jogando dardos em um alvo fixado na parede interna 
do elevador.
Inicialmente, o elevador está em repouso.
Em seguida, o elevador está em movimento retilíneo e uniforme em relação a Terra.Se o homem quiser continuar acertando o centro do alvo, como deverá fazer a mira, em relação ao seu procedimento com o elevador parado?
     
a) mais alto;     
b) mais baixo;
c) mais alto se o elevador está subindo, mais baixo 
se descendo;
d) mais baixo se o elevador estiver descendo e mais alto se descendo;
e) exatamente do mesmo modo.




02. A primeira Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forças atuando sobre o corpo é zero, o mesmo …

a) 

terá um movimento uniformemente variado.
b) 
apresentará velocidade constante.
c) 
apresentará velocidade constante em módulo, mas sua direção pode ser alterada.
d) 
será desacelerado.
e) 
apresentará um movimento circular uniforme.








03.A respeito do conceito da inércia,assinale a frase correta:  

a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia. 
b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia. 
c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso. 
d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força. 
e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar a velocidade e não para mantê-la.   


04.O filósofo grego Aristóteles(384 a.C - 322 a.C) afirmava a seus discípulos:
"Para manter um corpo em movimento, é necessária a ação de uma força sobre ele".
Tal proposição é verdadeira ou falsa?


05.Um elevador de um prédio de apartamentos encontra-se,durante um certo tempo,sob a ação exclusiva de duas forças opostas: o peso e a tração do cabo,ambas de intensidade igual a 2000 N.O elevador está parado?





Disponibilizo também nessa postagem os slides da aula de Física do referido tema e metodologia empregada na mesma! Espero agradar a todos ^^

http://www.4shared.com/account/dir/zBYNmR6O/_online.html#dir=zBYNmR6O


Confiram também esse vídeo que fala um pouco sobre Inércia!!!

 




REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Post e Aula

·   GASPAR, Alberto. Física, volume único, 1. Ed.São Paulo: Ática,2005.26,78-79 p.
HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane,Denneth S. Física 1, volume 1, 4 Ed. Rio de Janeiro;LTC, 1996. 326 p.
GALILEI,Galileu. Diálogo sobre os dois massimos sistemas de mundo: Ptolemaico e Copernicano. trad. Pablo R. Mariconda. São Paulo :Discurso Editorial, 2001. 882 p.
BONJORNO,R.A.;BONJORNO,J.R.;BONJORNO;V.;RAMOS,C.M.FísicaCompleta São Paulo Ed:FTD S.A  2ed. 2001 88,89,90 p.


Imagens

http://luisperna.com.sapo.pt/leis_newton.htm
http://www.humorface.com



Exercícios


http://aulasparticulares.org/material-de-apoio/fisica/mecanica/primeira-lei-de-newton


Vídeo










              Obrigada por visitar esse blog!! ^ ^



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