quinta-feira, 2 de fevereiro de 2012

As bases das leis de Newton

Na formulação da mecânica clássica Newton admitiu como premissas a existência de tempo e de espaço absolutos, isto é, independentes do observador. Posteriormente, principalmente após os trabalhos de Mach, verificou-se que não faz sentido falar em espaço absoluto, existindo apenas movimentos relativos. No entanto, tais premissas se tornam úteis na descrição dos movimentos em que a velocidade das partículas sejam pequenas quando comparadas à velocidade da luz no vácuo, sendo aceitáveis como uma primeira aproximação. Dessa forma, as três leis de Newton da mecânica devem ser obedecidas em um referencial estacionário em relação ao espaço absoluto.
A primeira lei, ou lei da inércia, diz que todo corpo suficientemente distante de outros corpos permanece em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. Esta lei tem por finalidade nos dizer que referenciais podem ser empregados para a descrição da mecânica. Como exemplo de corpos que obedecem à lei da inércia com grande aproximação temos as estrelas fixas.
Entretanto, em relação a um sistema de coordenadas rigidamente ligado à Terra as estrelas fixas descrevem um círculo no decorrer de um dia, contradizendo a lei da inércia. Portanto, o movimento dos corpos determinado pela segunda lei de Newton deverá ser descrito a partir de referenciais em relação aos quais seus movimentos obedecem à lei da inércia. Esses são os referenciais inerciais.
Um referencial em movimento retilíneo uniforme em relação a um referencial inercial é também inercial. Dessa forma, conhecendo-se um referencial inercial teremos uma infinidade deles.
Da discussão anterior verificamos que referenciais rigidamente ligados à Terra não são inerciais. Entretanto, seus movimentos de rotação em torno do seu eixo e de revolução em torno do Sol afetam pouco o movimento dos corpos na escala de laboratório, podendo esses referenciais ser considerados como inerciais, com boa aproximação, em grande parte dos casos.

O primeiro experimento realizado sobre a superfície da Terra que comprovou seu movimento de rotação foi realizado em 1851 por Foucault através da observação da rotação do plano de oscilação de um pêndulo, o pêndulo de Foucault.
Uma excelente descrição da vida e obra de Léon Foucault é encontrada no livro “O Pêndulo, Léon Foucault e o Triunfo da Ciência", Amir D. Aczel, editora Campus.

A terceira lei de Newton da mecânica afirma que a toda ação corresponde uma reação igual e dirigida em sentido oposto. Assim, as ações mútuas de dois corpos, um sobre o outro, ocorrem de maneira simultânea, refletindo a premissa do tempo absoluto.


Fonte:  SOUZA, Márcio A. R. Física Moderna I. Goiânia: UCG/UEG/UFG, 2010. p. 4 – 5.

Nenhum comentário:

Postar um comentário