Leis de Newton: a primeira lei.

Newton foi uma mente das mais brilhantes nos últimos cinco séculos. Londrino, estudou em Cambridge. Por acaso no mesmo período em que a peste negra chegou à Inglaterra. Isto fez com que o jovem Newton se isolasse para sobreviver e aproveitasse o período de folga para estudar a natureza. Obtendo aí as sementes do que viria a ser sua grande obra: "Principia", um livro sobre os princípios matemáticos da natureza.

Isaac Newton

Principia

Nele, entre outras informações, se encontram descritas suas três leis para o movimento e a matemática necessária para aplicá-las e compreendê-las. Vamos a elas então:

1ª Lei de Newton:  Inércia e Equilíbrio.

"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 a ele."

Note que se trata de uma frase de razoável compreensão, mas muitos se complicam ao aplicar seu conceito por não entenderem o motivo de isso acontecer e muito menos como chamamos os estados descritos na lei.

Tirinha do Garfield.

Seja "conduzindo" experimentos científicos ou dirigindo um carro, é possível o corpo se encontrar em equilíbrio de forças e manter o estado atual, seja ele de repouso ou de movimento.

Ayrton Senna pilotando sua Mclaren pelo mundial de Fórmula 1.

Imagine um carro como o da foto acima, caso combustível, pneu, extensão da pista e fadiga do piloto não fossem problemas, ele poderia seguir em linha reta indefinidamente com velocidade constante. A tração gerada pelos pneus sobre o asfalto empataria com a resistência do ar e o próprio atrito com o chão. Dizemos que a resultante das forças é nula.

O atrito é uma das várias forças na natureza.

A pergunta que você deveria se fazer agora é: o que é força? Então, de forma simples e objetiva, força é capacidade que os corpos possuem de interagir entre si, alterando seus estados de movimento ou repouso, caso possível, ou provocando deformação, caso estejam fixos.

O ato de arremessar a esfera envolve a aplicação de uma força sobre ela.

Se você empurra algo, você realiza uma força sobre este algo. Se você está lendo este texto, muito provavelmente possui massa, logo é atraído pelo planeta terra devido a uma força chamada peso. Se gira uma maçaneta, exerce uma força sobre ela para isto. Todo movimento e todo repouso estão associados a forças. O detalhe é que, na primeira lei, tratamos das situações nas quais elas empatam.

O ato de empurrar um bloco também envolve a aplicação de uma força sobre ele.

Planeta terra orbitando o sol.

Em um eletroscópio de folhas, as folhas só se afastam devido ao surgimento de uma força de natureza elétrica entre elas.

Força de natureza magnética entre ímãs. Acredite, o de cima está "flutuando". Print retirado de um vídeo do seguinte link, canal "leandropaludo".

Dizemos na física que os dois estados de repouso e de movimento são estados de equilíbrio dinâmico (movimento) e estático (repouso). Parece óbvio falar isso, mas eles só se encontram nessas condições por apresentarem massa, que é quase um sinônimo de inércia, e pelo fato de a soma de todas as forças envolvidas e atuantes sobre os corpos (rapaz e Garfield) ser nula. No caso do Garfield, ele é atraído para baixo na vertical pelo planeta terra e a mesa sobre a qual se encontra o empurra para cima, também na vertical.

Lembrando que força é uma grandeza vetorial consequente da interação entre corpos, seja por contato (Forças de Contato, como o atrito ou resistência do ar) ou à distância (Forças de Campo, como a magnética, a elétrica e a gravitacional).

Acrescento aqui as principais dicas para quem prefere o resumo. Repouso é "sinônimo" de equilíbrio estático e movimento retilíneo de velocidade constante significa equilíbrio dinâmico. Em ambos os casos, temos forças opostas em igualdade de condições. E inércia é o motivo de os corpos "obedecerem" à primeira lei de Newton.

Veja aqui a segunda (link) e a terceira (link) leis de Newton. Se tiveres alguma dúvida, só comentar... até a próxima.