domingo, 8 de dezembro de 2013

Geometria Analítica – 1ª lei de Isaac Newton Um pouco da história da inércia

Aristóteles viveu por volta do século IV a.C, e com base em seus estudos acerca da natureza do movimento dos corpos, concluiu que um corpo só se movimenta se uma força estiver sendo aplicada sobre ele.
segundo sua proposição, para empurrar um caixote de madeira de um lugar a outro, o movimento prevalece somente se uma força estiver atuando diretamente no caixote, ou seja, enquanto ele estiver sendo empurrado.
Assim como Aristóteles tiveram outros cientistas como: Galileu Galilei e Isaac Newton.
As interpretações acerca dos movimentos feitas por Aristóteles perduraram até o Renascimento (século XVII), quando Galileu, através de um método baseado em experimentação, propôs ideias que revolucionaram o que se pensava até então sobre a causa do movimento dos corpos. Realizando uma série de experiências, Galileu observou que quando um caixote sobre o solo é empurrado, além da força para deslocar o caixote de uma posição para outra, existem outras forças atuantes, porém estas se opõem ao movimento do corpo. Essas forças contrárias ao movimento são devido à resistência encontrada pelo corpo em contato com o ar que o circunda e o atrito com o solo. Logo, a partir de experimentações e reflexões sobre o que vinha sendo seu objeto de estudo, Galileu chegou à conclusão de que se caso não houvesse forças contrárias ao movimento do caixote (se fosse possível eliminar a força de resistência do ar e a força de atrito com o solo), ele não cessaria o movimento, ou seja, continuaria se movendo infinitamente em movimento retilíneo e com velocidade constante depois de iniciado o movimento. Esse fato contraria o que pensava Aristóteles, que dizia que quando não existisse força aplicada no objeto, consequentemente sua tendência seria voltar para o estado de repouso.
A propriedade de permanecer em repouso quando em repouso, e em movimento quando se movendo é conhecida como inércia.
Também no século XVII, depois de estabelecido o conceito de inércia por Galileu, Newton, em seu livroPrincípios matemáticos da filosofia natural, formulou as leis básicas da mecânica, que hoje levam seu nome e são conhecidas como as Leis de Newton. Estas leis, também conhecidas como as leis dos movimentos, relacionam movimento e força. Concordando com as ideias de Galileu, de que um corpo pode estar em movimento mesmo que nenhuma força atue sobre ele, Newton as utilizou no enunciado de sua primeira lei, conhecida como Lei da Inércia.


1ª lei de Newton
Em todo universo material, o movimento de uma partícula em um sistema de referência preferencial Φ é determinado pela ação de forças as quais foram varridas de todos os tempos quando e somente quando a velocidade da partícula é constante em Φ. O que significa, uma partícula inicialmente em repouso ou em movimento uniforme no sistema de referência preferencial Φ continua nesse estado a não ser que compelido por forças a mudá-lo.”
Inércia é a tendência que os corpos apresentam de permanecer no seu estado de equilíbrio, em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme.
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo.

A força resultante será igual a soma vetorial de todas as forças aplicadas:

Exemplo:
·         Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.

·         Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.

Na ausência de forças, um corpo em repouso tende a ficar em repouso e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento retilíneo e uniforme

Em uma pista de boliche infinita e sem atrito a bola não pararia até que uma força contrária ao movimento fosse efetuada.

 Vetor: É soma de todas as forças que agem em um objeto.
Força: É uma interação entre dois corpos.
Massa: É a medida quantitativa da inércia de um determinado corpo. Então, quanto maior a massa de um corpo, maior vai ser a dificuldade para vencer a inércia desse corpo.


Referências:
Componentes do Grupo: Angelita, Ana Paula e Camila.


6 comentários:

  1. O motivo das moedas caírem é por uma das leis de Newton que é a lei da gravidade, diz que do ponto de vista prático, a atração gravitacional da Terra confere peso aos objetos e faz com que caiam ao chão quando são soltos no ar.

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    1. O motivo das moedas caírem é por uma das leis de Newton que é a lei da gravidade, diz que do ponto de vista prático, a atração gravitacional da Terra confere peso aos objetos e faz com que caiam ao chão quando são soltos no ar.
      Angelita

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  2. Olá pessoal.....
    Parabéns pela EXCELENTE publicação, achei muito bem pensada. Adorei o vídeo, as imagens, as explicações com vetores, eu ri com a tirinha (adoro Garfield), os conceitos de vetor, força e massa e também muito bem referenciado. PARABÉNS!!!!
    Para contribuir e enriquecer ainda mais esse trabalho, gostaria de saber se vocês conhecem alguma experiência (viável de levar para a escola) onde os alunos possam ver o tal vetor deslocamento ???
    Aguardo respostas e comentários.

    Obs.: Obrigado pela explicação das moedas... eu ia perguntar o por quê delas caírem...

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  3. Angelita
    Respondendo sua pergunta, não descobri nenhuma experiência viável que possa ser levada para uma sala de aula, porém pensei... posto que deslocamento tem o ponto de partida e o ponto de chegada, porque não demonstrar com um cano branco e uma bola de ping-pong? Colocamos a bola na boca do cano(ponto de partida), ela ira rolar até o final do cano (ponto de chegada), me perdoe se falei alguma besteira, desconsidere.

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  4. Com essas ideias todas para serem utilizadas em sala de aula me pergunto..
    Vocês utilizaram alguma tecnologia nos seus estágios? Se sim, poderiam fazer um breve relato?

    Aguardo resposta.
    Obs.: Angelita, tá certinho teu raciocínio, se o cano for reto, teremos o deslocamento da bolinha igual ao caminho percorrido.

    Abraços

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  5. No estágio o uso de exemplos do cotidiano que possam aproximar os alunos do conteúdo, acredito ser de uma grande ajuda para a compreensão do mesmo. No caso de vetores, falaria sobre o deslocamento, velocidade, aceleração, força usada em um corpo. Usar exemplos como o de um ônibus que esta em movimento, se o motorista frear, a tendência do passageiro é continuar em movimento em relação ao solo terrestre, fato este que não acontece por estar segurando na barra de apoio do ônibus. Assim, um exemplo da Primeira Lei de Newton, a Inércia.
    Camila Sampaio

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