Doutor
Temas: Dinâmica. Leis de Newton.
Assuntos: Primeira, Segunda e Terceira Lei de Newton.
Primeira Lei de Newton.
Enunciado de Newton:
Todo corpo persevera em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças impressas nele.
Outro enunciado:
Todo corpo manterá seu estado de movimento retilíneo uniforme ou repouso
(observado a partir de um sistema referencia inercial) sempre que sobre ele não atuem forças externas (
(
,
) ou a somatória de todas as forças externas seja nula
).
A importância desta primeira Lei radica em que permite estabelecer um sistema de referencia inercial para o objeto de estudo (corpo), relativo ao qual, o seu movimento possa ser descrito por um vetor velocidade constante (quando a somatória de forças é zero). Todas as Leis de Newton se baseiam em sistemas de referencia inercial; ou seja, em sistemas em repouso o com movimento retilíneo uniforme.
Uma vez estabelecido esse sistema de referencia, a posição do corpo no espaço se define por seu vetor de posição (com unidades no SI: m), com componentes que coincidem com as coordenadas cartesianas do sistema de referencia adotado. A taxa de variação com o tempo (com unidades no SI: s), do vetor de posição pode se representar matematicamente como a derivada de com ,
que representa a definição de velocidade (ou velocidade instantânea). As unidades no
SI da velocidade são m/s. Assim, um sistema será inercial quando
, onde
C é uma constante que pode ser zero (repouso), isso só é verdade se o vetor de posição não depende do tempo
. Então podemos assumir que, quando o corpo se move ao longo de uma línea reta; e quando o corpo esta em repouso.
A segunda derivada de
com o tempo ,
é a aceleração (com unidades no SI:
) do corpo, a qual deve ser zero, termos um sistema de referencia inercial. Ou seja, não pode existir variação da velocidade com o tempo, o que