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Curso: Biblioteca de Física > Unidade 3
Lição 1: Leis de movimento de Newton- Introdução à primeira lei de Newton
- Primeira lei de Newton
- Aplicando a Primeira Lei de Newton
- O que é a primeira lei de Newton?
- Primeira lei de Newton
- Segunda lei de Newton
- Mais sobre a segunda lei de Newton
- O que é a segunda lei de Newton?
- Terceira lei de Newton
- Mais sobre a terceira lei de Newton
- O que é a terceira lei de Newton?
- Terceira lei de Newton
- Todas as leis de Newton
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Primeira lei de Newton
Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia de Galileu). Versão original criada por Sal Khan.
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- Vi na wikipedia que a velocidade orbital média de 29,78 km/s4, é a velocidade que a terra gira em torno do sol, gostaria de saber como funciona essa unidade de segundos à quarta potencia. Grato desde já.(5 votos)
- Caro Abel,
A unidade apresentada (km/s4) está errada. O correto é quilômetro por segundo (km/s).
Abraços, Claudio.(9 votos)
- Olá, Professor porquê uma nave que vai da terra a marte precisa de combustivel depois que saiu da gravidade da terra, se na primeira lei de nilton diz que tudo que esta em movimento tende a ficar em movinto infinitamente?(2 votos)
- Oi, nesse vídeo não notei em nenhuma parte ele falar de nave... Em que minuto:segundo seria isso? Você tem razão, até chegar à marte, você não gasta combustível... Agora se quiser pousar e não colidir, deverá gastar combustível... Abraço!(1 voto)
- hã, mas quando se fala de Relatividade e mecânica quântica, imagine dois astronautas no espaço, sem a total presença de luz, apenas uma luz sendo emitida por seus trajes, Ana e João. Ambos estão em repouso segundo sua perspectiva, mas em um determinado momento, Ana vê a luz de joão, e assim João também vê a luz de Ana, segundo você não é possível perceber o movimento sem visualizar um outro referencial "inerte" (utilizando o exemplo do avião). Então, como saber qual dos dois está em movimento ?(2 votos)
- legal, mas a abordagem nesse tópico é mecânica clássica. Entretanto usando meus poucos conhecimentos fisica moderna eu acredito que não tem como saber, uma vez que a velocidade da luz é a mesma independente do referencial inercial. Eu vi essa questão em algum livro, mas não tenho certeza da resposta certa pra vc. Aconselho googlear a questão que com certeza vai ter a resposta.(3 votos)
- bom por estar em portugues(2 votos)
- Boa Noite professor, gostaria de-lhe fazer uma pergunta sobre Neutrinos. Como nós conseguimos detectar uma partícula que interage pouca com a matéria ao seu redor?Como detectamos os Neutrinos?
11/02/2019(1 voto) - Como se altera este vídeo para inglês?(1 voto)
- vc vai no canto inferior a direita da pagina e clica em alterar idioma.(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA1JV Neste vídeo, eu quero falar um pouco
sobre a primeira lei de Newton. Aqui está uma tradução do princípio
de Newton direto do latim. A primeira lei: todo o corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme a menos que seja obrigado a mudar
o seu estado por forças aplicadas sobre ele. Outro modo de colocar o que está sendo dito
é que todo o corpo continua, ou seja, tudo continua em repouso ou se movendo
em uma velocidade constante. A não ser que ele seja obrigado a mudar
o seu estado por força, ou seja, a não ser que uma força
seja exercida sobre ele, especialmente uma força resultante,
e eu explicarei o que é isso em breve. Se eu tenho algo que esteja em repouso, completamente parado, digamos que eu tenha, isso é algo que já vimos antes, digamos que eu tenho uma pedra. Eu tenho uma pedra em algum lugar
e ela está lá em repouso sobre um gramado, eu posso continuar observando aquela pedra e é improvável que ela se mexa, assumindo que nada aconteça com ela, óbvio. Se não tem força nenhuma sendo aplicada sobre
aquela pedra, ela simplesmente vai continuar ali, então, a primeira parte é um pouco óbvio,
todo o corpo continua em seu estado de repouso. Eu ainda não vou entrar na segunda parte: "a menos que seja obrigado a mudar
o seu estado por forças aplicadas sobre ele". Claramente, uma pedra vai continuar em repouso a menos que alguma força seja aplicada sobre ela, a menos que alguém esteja tentando empurrá-la, rolá-la ou fazer qualquer coisa com ela. O que é um pouquinho menos intuitivo
sobre a primeira lei é a segunda parte: todo o corpo continua em seu estado de repouso
ou em movimento retilíneo uniforme a menos que seja obrigado a mudar o seu estado
por forças aplicadas sobre ele. Essa é a primeira lei de Newton e eu acho
que eu devo fazer um parênteses aqui, porque essa imagem pequena aqui é o Newton, e se estamos falando da primeira lei de Newton, por que eu tenho esse retrato enorme
desse outro cara aqui ao lado? A razão é que a primeira lei de Newton, na verdade,
é simplesmente uma re-expressão da lei de inércia desse cara, e esse cara, outro titã da civilização,
é o Galileu Galilei. Newton apenas reformulou um pouquinho,
e empacotou junto com as suas outras leis. Claro que ele fez muitas e muitas
e muitas outras coisas importantes, mas a gente precisa dar crédito a Galileu
pela primeira lei de Newton. Por isso que eu o fiz ficar maior aqui, mas
eu estava no meio do meu pensamento. Se algum corpo está em repouso,
ele vai continuar assim a menos que alguma força resultante
seja aplicada sobre ele. A gente fala força resultante porque você pode ter duas ou mais forças que se anulam sendo exercidas sobre um corpo. Por exemplo, eu posso empurrar a pedra do lado esquerdo com uma certa quantidade de força. Se você empurrar para o lado direito da pedra exatamente com a mesma quantidade de força, a pedra não irá se mexer. A única forma que a pedra se moveria é se houver
muito mais força de um lado do que do outro, então, se você tiver uma força resultante, eu acabei de perceber que talvez a pedra seja uma má analogia. Vamos mudar para o gelo porque o gelo é mais fácil
de se mexer, ou gelo sobre gelo. Então, temos uma superfície de gelo aqui e,
em cima disso, temos um bloco de gelo. Mais uma vez, estamos familiarizados com a ideia de que, se não há nenhuma força sendo exercida sobre ele, o gelo não se mexerá, mas o que acontece se eu estou empurrando gelo
com uma certa quantidade de força desse lado? E você está empurrando o gelo do outro lado
com a mesma exata quantidade de força. O gelo não se moverá, então, aqui temos forças
que se anulam, uma força resultante nula. O único jeito de um gelo mudar de seu estado
de repouso é se a força resultante não for nula. Se adicionarmos um pouco de força desse lado, de modo que ela seja maior do que a força do lado oposto, então, você irá ver que o bloco de gelo
começa a se mover, começa realmente a acelerar naquele sentido. Mas eu acho que essa é a parte trivial, algo que está em repouso continuará em repouso a menos que uma força resultante não nula seja aplicada. O que é menos óbvio é a ideia de que
algo em movimento retilíneo uniforme, que é outro modo de dizer que
é algo com velocidade constante. O que ele está falando é que algo
que tem velocidade constante continuará a ter velocidade constante para sempre a não ser que uma força resultante não nula
seja exercida sobre ele. Isso é muito menos intuitivo, porque sempre, em nossa experiência de vida, mesmo que eu empurre esse bloco de gelo, eventualmente ele vai parar. Ele não vai continuar em movimento para sempre, mesmo assumindo que essa
superfície de gelo seja infinita. Aquele gelo, eventualmente, vai parar. Ou se eu jogo uma bola de tênis,
aquela bola de tênis eventualmente vai parar, ela vai voltar ao seu estado de repouso. Ou se eu jogar uma bola de boliche,
enfim, qualquer coisa. Nós nunca vemos, pelo menos na nossa vida, sempre parece que as coisas irão eventualmente parar, então, essa ideia não é muito intuitiva, algo em movimento continuará
em movimento indefinidamente. Tudo em nossa intuição humana diz que
se você quer que algo continue em movimento, você terá que continuar aplicando mais força, continuar colocando mais energia naquilo
para que aquilo continue em movimento. Um carro não continuará para sempre a menos
que o motor continue queimando combustível e consumindo energia, então,
sobre o que eles estão falando? Em todos esses exemplos, eu acho que essa
é uma sacada brilhante desses dois caras. O que acontece é que todas essas coisas
continuariam movimento para sempre, a bola continuaria em movimento para sempre, esse bloco de gelo continuaria
em movimento para sempre. A não ser pelo fato de que há forças resultantes não nulas sendo exercidas sobre eles para pará-los. No caso do gelo, mesmo que gelo sobre gelo
não gere muito atrito, ainda assim há algum atrito entre os dois. Você tem, nessa situação, a força de atrito que estará sendo exercida contra a direção do movimento do gelo e o atrito, na verdade, vem de um nível atômico. Se você olhar para a estrutura da treliça
das moléculas da água do cubo de gelo, aqui está essa estrutura. Elas meio que colidem e raspam entre si, mesmo que ambas sejam lisas,
há algumas imperfeições aqui, elas colidem, raspam, gerando um pouco de calor, e isso essencialmente estará
trabalhando contra o movimento. Há uma força de atrito que está sendo aplicada aqui,
e é por isso que o bloco está parando, não somente a força de atrito,
há também um pouco de resistência do ar. O bloco de gelo está colidindo
com todo tipo de partículas de ar, pode não ser notável no começo, mas definitivamente irá fazer com que o bloco
não continue em movimento para sempre. A mesma coisa acontece com
a bola sendo jogada no ar. É claro que, em algum momento,
ela atinge o chão por causa da gravidade, então, essa é uma força agindo sobre a bola. Mas mesmo que a bola não tenha batido no chão, ela não vai continuar rolando para sempre devido ao atrito, especialmente se há grama ali,
a grama vai fazer a bola parar, e mesmo quando a bola estiver no ar,
ela vai desacelerar. Não vai ter uma velocidade constante, porque você tem todas essas partículas de ar que irão colidir com ela e exercer força para desacelerá-la. Mas o que é realmente brilhante desses caras é que eles conseguiram imaginar uma realidade
onde não se tem gravidade, onde não se tem ar para desacelerar as coisas. Eles puderem imaginar que naquela realidade
um objeto iria simplesmente continuar em movimento e, francamente, a razão pela qual Galileu
provavelmente foi bom em pensar nisso foi porque ele estudou as órbitas dos planetas. Provavelmente, ele teorizou: "Talvez não tenha ar por lá, por isso os planetas conseguem simplesmente continuar dando voltas e mais voltas
sobre suas órbitas". Eu devo falar velocidade escalar,
porque a direção fica mudando, a velocidade linear permanece constante porque não tem nada no espaço para desacelerar esses planetas. De qualquer modo, espero que vocês tenham
achado isso tão fascinante quanto eu acho porque, em um nível, isso é super óbvio, mas, em outro nível, isso é completamente não trivial. Especialmente, essa parte do
movimento retilíneo uniforme. Apenas para deixar meu ponto claro,
se a gravidade desaparecesse, não houvesse ar, se você fosse jogar a bola, essa bola literalmente continuaria se movendo na mesma direção para sempre a menos que outra força resultante não nula
agisse para parar a bola. Outro jeito de pensar sobre isso,
e isso é um exemplo que você pode vivenciar, se eu estou em um avião que está em
uma velocidade completamente constante e não há qualquer turbulência no avião. Se eu estivesse sentado no avião bem aqui e se ele está voando em uma velocidade constante, suavemente, sem turbulência, não há como dizer se o avião está se movendo ou não se eu não olhar para fora da janela. Vamos assumir que não há janelas nesse avião e que ele esteja indo em uma mesma velocidade constante, se não há turbulência, e vamos ainda dizer
que eu não consigo escutar nada, eu não consigo escutar as turbinas. Não há como sentir que o avião está se movendo, porque do meu referencial, isso é completamente idêntico a se eu estivesse
no mesmo avião em repouso no chão. Um outro modo de pensar sobre isso,
que na verdade é bem intuitivo, é que ambos os estados são similares. Estando em movimento retilíneo
uniforme ou em repouso, você realmente não consegue dizer
se você está em um ou em outro.