Quando Sir Isaac Newton publicou Philosophiae Naturalis Principia Mathematica em 1687, ele mudou o mundo da física para sempre. O trabalho de Newton é a espinha dorsal de mecânica clássica, útil para descrever tudo, desde o movimento dos planetas ao redor do sol até o movimento que você encontra em sua vida diária.
Em particular, Newton’s três leis do movimento descrevem o movimento “cotidiano”, com base em obras como Aristóteles e Galileu para fornecer uma formulação matemática precisa de algumas das leis mais fundamentais da física.
Embora a mecânica quântica e a teoria da relatividade especial de Einstein sejam necessárias para descrever com precisão o movimento do subatômico partículas ou muito grandes, ou objetos em movimento rápido, as leis de movimento de Newton ainda são usadas pelos cientistas hoje fora desses extremos situações.
Primeira Lei do Movimento de Newton
O primeira lei, conforme definido pela Sala de Aula de Física, afirma que: “Um objeto em repouso permanece em repouso e um objeto em movimento permanece em movimento uniforme com a mesma velocidade e na mesma direção, a menos que seja acionado por um desequilibrado força."
Às vezes é chamado a lei da inércia porque descreve a tendência de um objeto de permanecer inalterado (quer esteja se movendo ou parado), a menos que uma força externa seja aplicada. Observe que você precisa de uma força "desequilibrada" para alterar a velocidade de um objeto; duas forças de igual força empurrando em direções opostas simplesmente se anulam.
Isso pode parecer estranho na Terra porque tudo que se move eventualmente pára, mas isso se deve apenas a coisas como força de atrito e resistência do ar. Se você tirar o pé do acelerador de um carro, ele acabará parando por causa desses forças desequilibradas - você precisa manter o pé no pedal do acelerador para equilibrar as forças e continuar em um velocidade constante. Se você empurrasse um objeto no espaço (para longe das fontes de gravidade), ele continuaria se movendo em linha reta na mesma velocidade até que encontrasse outra força.
Pontas
Um objeto se move a uma velocidade constante ou permanece parado quando não há força resultante aplicada a ele.
Segunda Lei do Movimento de Newton
O segunda lei relaciona força líquida Finternet aplicado a um objeto para o produto da massa do objeto m e aceleração resultante uma. A 2ª lei é expressa matematicamente como:
F_ {net} = ma
Em palavras, internetforça é igual a massa vezes aceleração. Então, se você aplicar uma força líquida de 1 newton (1 N) a um objeto com uma massa de 1 kg, você fará com que ele acelere a 1 m / s2 enquanto a força for aplicada. A lei é mais precisamente definida como:
\ bm {F_ {net}} = m \ bm {a}
O negrito reconhece que força e aceleração são vetores porque a direção da força e da aceleração são importantes, assim como suas magnitudes. Na prática, haverá vários componentes de cada um em diferentes direções, e você precisa usar a adição de vetor para descrever totalmente as forças e o movimento dos objetos em duas ou três dimensões.
Isso explica o que é uma força "desequilibrada": uma força de 5 N no x direção seria cancelada por uma força de 5 N no -x direção, mas se a segunda força estivesse na y direção, eles se combinariam em uma força líquida e produziriam movimento (ou seja, aceleração) em uma direção que você pode calcular a partir dos componentes.
Terceira Lei do Movimento de Newton
Newton's terceira lei é frequentemente afirmado como "para cada ação há uma reação igual e oposta", mas uma formulação mais precisa seria: se um objeto exerce uma força sobre um segundo objeto, o segundo objeto exerce uma força de igual magnitude e direção oposta no primeiro objeto.
Em outras palavras, todas as forças do universo vêm em pares, desde o empurrão que você sente quando tenta empurrar uma parede para o puxão que a Terra dá ao sol em resposta ao puxão gravitacional do sol sobre o Terra.
A melhor maneira de entender isso é pensar sobre o força normal. Quando um objeto repousa no solo, ele está exercendo uma força para baixo no solo devido à gravidade (seu peso), e o chão está exercendo uma força para cima no objeto exatamente do mesmo tamanho, conhecida como força normal. Sem isso, o objeto continuaria acelerando em direção ao centro da Terra, o que você definitivamente notaria na próxima vez que tentasse sentar em uma cadeira!
Quando você anda, seus pés empurram o chão, e o chão empurra de volta contra seus pés de acordo com a terceira lei de Newton, o que ajuda a impulsionar você para a frente.