Interpretação das três leis de Newton

1ª lei de Newton: lei da inércia - afirma que todo corpo apresenta a tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, caso a resultante das forças que atuam sobre ele seja nula. Essa lei indica que um corpo parado ou que se move com velocidade constante está em equilíbrio, ou seja, mesmo que milhares de forças atuem sobre ele, elas se cancelam.

2ª lei de Newton: princípio fundamental da dinâmica - diz respeito à aceleração. De acordo com essa lei, se um corpo estiver sujeito a uma força resultante diferente de zero, ele apresentará uma aceleração no sentido dessa força resultante. A formulação da segunda lei de Newton é feita com base em uma equação.

3ª lei de Newton: lei da ação e reação - explica que caso um corpo A aplique uma força sobre um corpo B, o corpo B produzirá sobre A uma força de reação. As forças de ação e reação sempre têm a mesma intensidade e atuam na mesma direção, no entanto, apontam para sentidos opostos. De acordo com o que estabelece essa lei, as forças surgem aos pares e não é possível que um par de forças de ação e reação surja em um único corpo.

A Mecânica Clássica está fundamentada nas leis de Newton, com o conjunto de 3 leis primarias conseguimos prever e explicar a dinâmica de corpos. A mecânica Newtoniana foi capaz de explicar fenômenos como o surgimento das marés, trajetória de asteroides entre outros.

Newton enuncia, no Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, livro onde publicou suas descobertas, a lei da inércia da seguinte forma: “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 imprimidas sobre ele”. Podemos traduzir como: Todo corpo tende continua em movimento retilíneo uniforme (MRU) ou em repouso, desde que uma força externa resultante não nula atue no corpo. Por exemplo, admita um ônibus em MRU, em relação ao solo, quando o ônibus é freado abruptamente, todos são jogados para frente, isso é uma justificativa para usarmos cinto de segurança em auto moveis.

A segunda lei é descrita por Newton: “A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada”. Essa lei tem um protagonismo muito grande nos cursos de introdutórios de mecânica, conceitualmente é a mais simples das três leis e escrita matematicamente:

F = ma = dp/dt

Essa lei informa que para que o estado inicial do movimento de um corpo seja alterado é necessário que seja aplicado uma força resultante diferente de zero. O somatório vetorial de todas as forças aplicadas se chama força resultante e essa força é igual ao produto da massa da matéria pela aceleração adquirida. Uma vez conhecidas as condições iniciais (posição e velocidade) e a força resultante sobre uma partícula, a sua trajetória fica completamente determinada.

A terceira e última lei: “A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.” Essa lei também é conhecida pelo princípio da ação e reação. A mesma pode ser descrita na seguinte maneira, se o corpo A faz uma força no corpo B, o corpo B irá fazer a mesma força, só que no sentido oposto, em A. Embora as forças sejam iguais, as acelerações de ambos não o são necessariamente, como vimos na segunda lei. O que explica o fato de podemos andar é a terceira lei, nosso pé empurra o chão para trás e o chão empurra nosso pé para frente com a mesma força que o pé fez.