Qual é a diferença entre a Primeira Lei do Movimento de Newton e a Segunda Lei do Movimento de Newton?

As leis do movimento de Isaac Newton se tornaram a espinha dorsal da física clássica. Essas leis, publicadas pela primeira vez por Newton em 1687, ainda descrevem com precisão o mundo como o conhecemos hoje. Sua Primeira Lei do Movimento afirma que um objeto em movimento tende a permanecer em movimento, a menos que outra força aja sobre ele. Essa lei às vezes é confundida com os princípios de sua segunda lei do movimento, que estabelece a relação entre força, massa e aceleração. Nessas duas leis, no entanto, Newton discute princípios separados que, embora muitas vezes entrelaçados, descrevem dois aspectos diferentes da mecânica.

A primeira lei de Newton lida com forças equilibradas, ou aquelas que estão em estado de equilíbrio. Quando duas forças são equilibradas, elas se cancelam e não têm efeito líquido no objeto. Por exemplo, se você e seu amigo puxarem as pontas opostas de uma corda usando a mesma quantidade de força, o centro da corda não se moverá. Suas forças iguais, mas opostas, se cancelam. A segunda lei de Newton, entretanto, descreve objetos afetados por forças desequilibradas, ou forças que não se cancelam. Quando isso ocorre, há um movimento líquido na direção da força mais poderosa.

De acordo com a primeira lei de Newton, quando todas as forças que atuam em um objeto estão equilibradas, esse objeto permanecerá no estado em que está para sempre. Se estiver se movendo, continuará se movendo na mesma velocidade e na mesma direção. Se não estiver se movendo, nunca se moverá. Isso é conhecido como Lei da Inércia. De acordo com a segunda lei de Newton, se o status quo mudar de modo que as forças em ação no objeto se tornem desequilibradas, o objeto irá acelerar em um taxa descrita pela equação F = ma, onde "F" é igual à força resultante que atua sobre o objeto, "m" é igual a sua massa e "a" é igual à resultante aceleração.

A inércia e a aceleração descrevem propriedades diferentes do objeto. A inércia é uma propriedade incondicional que todo objeto possui em todos os momentos, independentemente do que aconteça com ele. Um objeto, entretanto, nem sempre acelera. Isso acontece apenas sob um conjunto específico de condições; portanto, você pode descrever a aceleração como um estado condicional. A taxa de aceleração também é condicional, pois depende da massa do objeto e da quantidade de força resultante. Por exemplo, uma força de 1 newton agindo sobre uma bola de 1 g não fará com que a bola acelere tanto quanto uma força de 2 newton.

A inércia descreve por que as pessoas em um veículo em movimento devem ser contidas. Se o carro parar repentinamente, as pessoas lá dentro continuarão avançando, a menos que o cinto de segurança aplique uma força oposta. A aceleração descreve por que o carro parou repentinamente. Como a desaceleração é uma aceleração negativa, ela é governada pela segunda lei. Quando a força que se opõe ao movimento do carro para frente torna-se maior do que a força que o impulsiona, o carro desacelera até parar.