Relatório de Pesquisa- Isaac Newton

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FARROUPILHA
– CAMPUS SANTO AUGUSTO
CURSO TÉCNICO EM ALIMENTOS
DISCIPLINA DE FÍSICA
AMANDA GRENZEL
BHIANCA DONATO
CASSIELI ARNET
DHARA BUENO
LUIZA DIDONÉ
ISAAC NEWTON
SANTO AUGUSTO
2019
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 3
1.1 Objetivos 4
2. DESENVOLVIMENTO 5
2.1 Biografia 5
2. 2 Leis de Newton 7
2.3 Fenômenos Luminosos 8
2.4 Gravitação Universal 9
2.5 Curiosidades 10
2.6 Principais obras 12
2.7 Telescópico Newtoniano 13
3. CONSIDERAÇÕES 14
4. REFERÊNCIAS 15
1. INTRODUÇÃO
O tema central do nosso trabalho é sobre Isaac Newton, um cientista inglês
que viveu entre os anos de 1643 e 1727. Newton é um grande personagem na
história da Ciência, ele deixou um grande legado, tanto para a Física, quanto para a
Matemática, Filosofia, Astronomia, Alquimia, Teologia e Astrologia.
Suas maiores e mais importantes descobertas foram o princípio da gravitação
universal, a decomposição das cores e os três princípios da Mecânica conhecido
como as Leis de Newton.
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1.1 Objetivos
O trabalho visa explicar a história de vida de Isaac Newton, sua biografia,
descobertas, teorias, experiências e curiosidades. Objetivamos em relatar os
principais fatos ocorridos na sua vida, bem como suas descobertas, assim
poderemos ter um conhecimento mais amplo sobre o pai da Física moderna.
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2. DESENVOLVIMENTO
2.1 Biografia
Newton nasceu na pequena vila inglesa de Woolsthorpe em 04 de janeiro de
1643. No calendário vigente da época, conhecido como Calendário Juliano, seu
nascimento data de 25 de dezembro de 1642. Newton recebeu o mesmo nome de
seu pai, que nunca viria a conhecer, pois havia falecido poucos meses antes de seu
nascimento.
Sua mãe, Hannah Ayscough Newton, casou-se novamente e deixou o filho
aos cuidados da avó, mudando de cidade com o novo marido. Quando esse faleceu,
Newton voltou a morar com a mãe, sendo incentivado a cuidar das terras da família,
apesar de não demonstrar talento para isso.
Em 1661, ingressou na Trinity College de Cambridge, estudando diversos
autores da filosofia mecânica, apesar do currículo baseado em Aristóteles, adotado
pela instituição. Lá, teve contato com as obras de Galileu, Kepler e Descartes,
formando-se como bacharel em Humanidades no ano de 1665. Naquela época, a
Inglaterra foi devastada pela peste bubônica, forçando Newton a voltar a morar nas
terras rurais de sua família.
Em um período de isolamento na fazenda de sua mãe, Newton se
questionava sobre todas as questões que havia levantado em Cambridge,
desenvolvendo assim o método das séries infinitas, conhecido como binômio de
Newton e as bases para o cálculo diferencial e integral.
Em experiências com prismas, Newton desenvolveu a teoria das cores e o
princípio do telescópio da reflexão. Ainda estudou o movimento circular, analisando
as forças incidentes nele. Ao aplicar essas teorias à movimentação lunar e
planetária em relação ao Sol, Newton chegou ao que seriam as bases para sua Lei
de Gravitação Universal. É nessa época que se supõe que ocorreu o episódio da
maçã em sua cabeça.
Em 1667, Newton retornou a Cambridge como docente, tornando-se
professor lucasiano de Matemática dois anos depois. Em 1672, é eleito membro da
Royal Society, o principal grupo de desenvolvimento científico da época. Apesar de
bastante admirado, seu temperamento tímido e retraído fazia com que tivesse
grandes dificuldades para divulgar seus trabalhos.
Em 1687, Isaac Newton publicou seu livro mais famoso:Princípios
Matemáticos da Filosofia Natural, considerado uma das obras mais importantes de
todos os tempos.
Newton também desenvolveu diversas outras atividades fora do meio
acadêmico, tendo sido nomeado superintendente da Casa da Moeda da Inglaterra
em 1696 e, três anos depois, diretor da mesma instituição. Foi, ainda, eleito
presidente da Royal Society em 1703, acumulando ambas as funções.
Um ano depois, publicou a obra Opticks, que alcançou grande popularidade,
principalmente graças à escolha da linguagem mais simples e acessível,
diferentemente de Principia Mathematica, escrito em latim. Em 1705, Newton é
consagrado cavaleiro pela Rainha Ana, tornando-se Sir Isaac Newton.
Newton faleceu em 31 de março de 1727, decorrente de complicações renais.
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2.2 Leis de Newton
As leis de Newton fundamentam a base da Mecânica Clássica. São um
conjunto de três leis capazes de explicar a dinâmica que envolve o movimento dos
corpos. Essas leis foram publicadas pela primeira vez pelo físico inglês Isaac
Newton, no ano de 1687, em sua obra de três “Princípios Matemáticos da Filosofia
Natural”.
As leis de Newton são: Lei da Inércia, Princípio Fundamental da Dinâmica e
Lei da Ação e Reação. Essas leis são usadas para determinar e analisar a dinâmica
dos movimentos dos corpos.
● Primeira Lei de Newton
Também conhecida como Princípio da Inércia que tem como enunciado:
“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
sobre ele.”
A inércia é a tendência que os corpos possuem em permanecer em seu
estado natural de repouso ou em movimento retilíneo e uniforme. Quando maior a
massa de um corpo maior a sua inércia ou seja, maior é sua tendência de
permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme.
Exemplo: quando uma família viaja em um automóvel em movimento retilíneo
e uniforme em relação à Terra e, por algum motivo, o motorista freia bruscamente,
todos que estão no carro são atirados para frente em relação ao carro. Isso ocorre
em virtude da inércia, isto é, da tendência que todos têm de manter a velocidade
constante em que o carro vinha trafegando em relação à Terra.
● Segunda Lei de Newton
“a força aplicada a um corpo é igual à sua massa multiplicado por sua
aceleração.”
 Indica que a força resultante e a aceleração terão sempre mesma direção e
sentido, mas o sentido dessas grandezas nem sempre será o mesmo da velocidade
do corpo. Caso a força resultante atue de modo que o valor da velocidade aumente,
os sentidos desses vetores serão os mesmos; mas se a força atuar de maneira que
o módulo da velocidade diminua com o tempo, os vetores força e velocidade terão
sentidos opostos.
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Exemplo: Um corpo de massa igual a 15 kg move-se com aceleração de
módulo igual a 3 m/s2. Qual o módulo da força resultante que atua no corpo?
 O módulo da força será encontrado aplicando-se a 2ª lei, assim temos:
FR = 15 . 3 = 45
● Terceira Lei de Newton
“Se um objeto exerce uma força sobre outro objeto, este outro exerce uma
força de mesma intensidade, de mesma direção e em sentido oposto.”
Também chamada de Ação e Reação, relaciona as forças de interação entre
dois corpos. Se um objeto exerce uma força sobre outro objeto, este outro exerce
uma força de mesma intensidade, de mesma direção e em sentido oposto.Como as
forças são aplicadas sobre corpos diferentes, elas não se equilibram.
Exemplo: Ao disparar um tiro, um atirador é impulsionado em sentido
contrário da bala por uma força de reação ao disparo.
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2.3 Fenômenos Luminosos
Ocorreu quando Newton deixou um pequeno feixe de luz do Sol penetrar
numa sala escura e atravessar um prisma de vidro. Verificou que o feixe se abria ao
sair do prisma, revelando ser constituído de luzes de diferentes cores, dispostas na
mesma ordem em que aparecem no arco-íris. Para que essas cores não fossem
acrescentadas pelo próprio vidro, Newton fez o feixe colorido passar por um
segundo prisma. Como resultado, as cores voltaram a se juntar, provando que sua
reunião formava outro feixe de luz branca, igual ao inicial.
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2.4 Gravitação Universal
Foi Kepler que elaborou as leis que explicam o movimento do sistema
planetário. Faltava ainda descobrir como é que os corpos celestes conseguiam se
manter na trajetória elíptica e que tipo de forças exerciam sobre os planetas e isso
foi Newton que resolveu.
Para isso, Newton estudou o movimento da Lua e, através disso, concluiuque
a mesma força que fazia os corpos caírem sobre a Terra era exercido pela Terra
sobre a Lua. Essas forças são mais conhecidas como forças de gravitação.
Newton concluiu ainda que o que mantém os planetas em órbita são as forças
gravitacionais, e partindo das leis de Kepler ele descobriu que essa força tem
intensidade que depende da massa do Sol e do planeta.
Através dos seus estudos, Newton elaborou a Lei da Gravitação Universal
que diz "Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e
inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de
gravidade."
Matematicamente fica:
Onde:
➢ F=Força de atração gravitacional entre os dois corpos,
tem como unidade Newton (N)
➢ G=Constante de gravitação universal cujo valor não
depende da massa dos corpos envolvidos nem d§a distância
que existe entre eles
➢ M e m = massa dos corpos
➢ d = distância
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2.5 Curiosidades
1 – Newton se sentia um pecador em tempo integral
Com 19 anos, Newton tinha uma lista com um total 48 pecados, na qual os
“gravíssimos” variam de desrespeito com a sua mãe até pensamentos e palavras
impuras. Roubar cerejas, fazer tortas na noite de domingo (dia sagrado) e bater na
irmã também.
2 – Ele enfiou uma agulha em sua órbita ocular de propósito
Naquela época, não havia estudos sobre a visão e a luz, isso levou Newton a
um”estudo detalhado da óptica” onde ele foi a própria cobaia. Ele perfurou o seu
olho com uma agulha e escreveu em seu diário:
“Eu peguei a agulha e a coloquei entre meus olhos e o osso perto da parte de
trás, pressionando o meu olho no final de modo a alcançar a sua curvatura. Então
apareceram vários círculos brancos e coloridos…”
3 – Ele foi garçom
Ele era um estudante de graduação e recebia dinheiro em troca dos seus
serviços de limpeza de quartos e como garçom.
4 – Ele era um cara solitário
Alguns diziam que Newton sofria de uma doença mental (talvez bipolaridade
ou autismo), mas é difícil ter certeza, mas uma coisa que está clara é que Newton
era solitário. É possível constatar isso com mais destaque pelos fatos de sua
infância e velhice.
5 – Ele escapou da Grande Peste
Quando um surto de peste bubônica atingiu Cambridge em 1665, Newton e
seus colegas de universidade foram mandados para casa para enfrentar a epidemia.
Aproveitando este tempo, Newton inventou o cálculo.
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http://www.huffingtonpost.com/2012/01/06/isaac-newton-list_n_1190714.html
6 – Ele praticou alquimia
Newton também se envolveu na alquimia e ele queria alcançar o objetivo de
transformar chumbo e outros metais em ouro.
7 – A maçã não caiu na cabeça dele
“A maioria das pessoas pensa que Newton foi atingido na cabeça com uma
maçã. Mas provavelmente não foi isso o que aconteceu", disse o historiador James
Gleick ao Huffington Post. Ele afirma que o que talvez tenha acontecido é que
Newton percebeu que a mesma força invisível que causou a queda das maçãs no
chão também afetou os movimentos da Lua.
8 – Ele morreu virgem
Newton nunca se casou e, embora seja impossível verificar, é amplamente
conhecido que ele nunca teve relações sexuais, pois claramente odiava as
mulheres.
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http://www.vanityfair.com/culture/features/2008/04/hitchens_newton200804
2.6 Principais Obras
Isaac Newton ao longo de sua vida produziu diversas obras, a que ganhou
maior destaque foi “Philosophiae naturalis principia mathematica” (Princípios
Matemáticos da Filosofia Natural) também muito conhecida como “principia”. É
considerada a principal obra de Isaac Newton e está entre as mais importantes
obras científicas já publicadas.
Nesta obra são descritas a Lei da Gravitação Universal, Leis de Newton,
Fundamentação da Mecânica Clássica e Demonstração das Leis de Kepler.
Outras obras de destaque são:
• 1704 – Opticks (Óptica);
• 1707-Arithmetica Universalis (Aritmética Universal);
• 1728 – The Chronology of Ancient Kingdoms Amended (A cronologia dos
reinos antigos alterada).
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2.7 Telescópico Newtoniano
O telescópio newtoniano, diferentemente da luneta que utiliza apenas lentes
para aproximar as imagens, usa um espelho esférico ou parabólico para captar a
luz. A imagem refletida por esse espelho incide em um espelho plano e, em seguida,
vai a uma lente ocular, que é responsável pelo foco.
Ao construir esse telescópio, Isaac Newton resolveu o problema da aberração
cromática que ocorria com os telescópios até então. Seu telescópio tinha apenas 20
centímetros e esta compacidade era seu grande atrativo: as imagens eram "9 vezes
maiores que com uma luneta 4 vezes mais comprida!"
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4. CONSIDERAÇÕES
Isaac Newton é o grande responsável pelo surgimento da Física Mecânica,
sendo considerado, inclusive, o maior físico de toda a história, visto que os que
vieram posteriormente produziram suas teorias com base no que Newton já havia
estabelecido anteriormente, de forma a complementá-lo.
As famosas três leis de Newton e a Teoria da Gravitação Universal foram tão
importantes que seu uso se deu até mesmo para os cientistas da NASA levarem o
homem a lua, mesmo séculos após suas teorias serem desenvolvidas, continuaram
em uso. Por estes motivos ele foi titulado como o pai da Física, ele acreditava que
ainda havia muitas coisas a serem descobertas, mas que, suas descobertas iriam
servir como base para que, posteriormente novos estudos fossem realizados.
“ Se eu vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes”.
Isaac Newton
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5. REFERÊNCIAS
MINTZBERG, Henry; AHLSTRAND, Bruce W.; LAMPEL, Joseph. Safári de
estratégia: um roteiro pela selva do planejamento estratégico. 2. ed. Porto Alegre:
Bookman, 2010
DRUCKER, Peter Ferdinand. Inovação e espírito empreendedor:
(entrepreneurship) : prática e princípios. São Paulo: Cengage Learning, 1986
HELERBROCK, Rafael. "Dispersão da luz branca"; Brasil Escola. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-dispersao-luz-branca.htm. Acesso em 18 de
setembro de 2019.
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/gu.php
https://www.huffpost.com/entry/isaac-newton-list_n_1190714
https://www.ebiografia.com/isaac_newton/
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1061&sid=7
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/leis-newton.htm
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php
https://www.megacurioso.com.br/historia-e-geografia/39450-excentrico-e-bizarro-8-fa
tos-sobre-isaac-newton.htm
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/gu.php
https://www.pucsp.br/pos/cesima/schenberg/alunos/renansimola/fenomenosluminoso
s.htm
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/gu.php
https://www.huffpost.com/entry/isaac-newton-list_n_1190714
https://www.ebiografia.com/isaac_newton/
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1061&sid=7
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/leis-newton.htm
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php
https://www.megacurioso.com.br/historia-e-geografia/39450-excentrico-e-bizarro-8-fatos-sobre-isaac-newton.htm
https://www.megacurioso.com.br/historia-e-geografia/39450-excentrico-e-bizarro-8-fatos-sobre-isaac-newton.htm
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/gu.php
https://www.pucsp.br/pos/cesima/schenberg/alunos/renansimola/fenomenosluminosos.htm
https://www.pucsp.br/pos/cesima/schenberg/alunos/renansimola/fenomenosluminosos.htm
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