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força é a massa vezes aceleração

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Mensagem por yriuss16 Qua 24 Fev 2016, 13:05

Gostaria de saber como Isaac concluiu que a força é igual a massa vezes a aceleração. Ele demonstrou através de experimentos ou do cálculo? Como foi feito esse procedimento?
Desde já, grato.

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Mensagem por Euclides Qua 24 Fev 2016, 14:45

Tudo começou como uma decorrência da primeira lei, a Lei da Inércia. Vamos lembrá-la:

a ideia da inércia, na verdade já havia sido estabelecida por Galileu Galilei anos antes (curiosamente Newton nasceu no ano seguinte ao da morte de Galileu). Galileu fez uma experiência mental, termo que foi universalizado em língua alemã como Gedankenexperiment, para designar a idealização de uma experiência dificilmente realizável na prática, mas que se torna simples e bastante clara feita mentalmente. 

Galileu imaginou, e façamos agora isto com ele, um plano inclinado que termina concordando suavemente com uma superfície horizontal.

força é a massa vezes aceleração Im2

Em seguida, nesse plano imaginário, devemos colocar no ponto mais alto um corpo e deixa-lo livre para escorregar. Da experiência de vida comum sabemos que o corpo irá parar em algum lugar por conta do atrito com a pista.

Se vamos polindo as superfícies do corpo e da pista, mais longe irá o corpo ao deslizar. Galileu imaginou que, se pudesse obter um polimento tão perfeito que não restasse qualquer mínimo atrito, não haveria razão para que o corpo parasse numa pista infinita, devendo prosseguir infinitamente em movimento retilíneo e uniforme.

Newton debruçou sobre essa ideia e concluiu duas coisas:

1-   Que, um corpo que esteja imóvel, por si só não é capaz de sair da imobilidade, a menos que seja forçado a isso.
2-   Que um corpo que esteja em movimento retilíneo e uniforme igualmente, por si só, não é capaz de alterar essa condição.
 
Essa propriedade afeta todos os corpos dotados de massa e recebe o nome de Inércia.  Ao repouso e ao movimento retilíneo e uniforme Newton os denominou condições inerciais ou de equilíbrio, estático ou dinâmico, conforme o caso.
 
“um corpo sobre o qual a resultante das forças que atuam seja nula não altera o seu estado de equilíbrio”.
 
É o enunciado da Lei da Inércia. Vamos adiantar que inércia e massa são coisas que se confundem, ou que um corpo tem tanta inércia quanta massa possuir.

Essa primeira ideia leva inevitavelmente à segunda: e se a resultante não for nula?


Segunda Lei de Newton
 
Em razão de buscarmos fidelidade histórica, vamos antecipar um conceito que usualmente é visto mais adiante. Quando um corpo dotado de massa possui velocidade de translação, não importando que tipo de movimento execute, o produto massa x velocidade, recebe o nome de quantidade de movimento, ou momento linear. Newton já conhecia o conceito.
 
“quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo é diferente de zero essa força produz uma variação no seu momento linear”
 

Esse foi o enunciado original da segunda lei dado por ele e foi expresso matematicamente como

força é a massa vezes aceleração Gif

indicando que a atuação de uma força (no tempo) produz uma variação do momento linear. Mas como dissemos, o momento linear é o produto entre massa e velocidade

força é a massa vezes aceleração Gif

a variação da velocidade em relação ao tempo é definida como aceleração e temos a forma mais usada dessa equação

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vale notar que da segunda lei, tal como escrita por Newton, resulta a definição de Impulso:

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Mensagem por yriuss16 Qua 24 Fev 2016, 15:16

Genial! Não conseguia achar a resposta em lugar algum. Como uma explicação tão simples e importante pode ser tão difícil de se encontrar?

Muito obrigado!

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Mensagem por Euclides Qua 24 Fev 2016, 15:31

Essa explicação consta de um livro de física único (pois dele só existem três exemplares) que escrevi para meus netos. É um livro muito teórico e compacto, mas que tem coisas como essa.

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Mensagem por Christian M. Martins Qua 24 Fev 2016, 16:26

Fico no aguardo do meu exemplar! Laughing
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Mensagem por jobaalbuquerque Qua 24 Fev 2016, 17:17

3 exemplares que podem virar um arquivo PDF, e distribuído no fórum, como divulgação científica... Smile Very Happy
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Mensagem por Roberto Freitas Qua 30 Mar 2016, 21:53

Que explicação bela! Acompanho o fórum já faz mais de 1 ano só agora me inscrevi. Já observei várias explicações fantásticas do mestre Euclides. haha Também gostaria de dá uma olhada nesse exemplar. Very Happy
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Mensagem por vihoas Ter 30 Jan 2018, 04:19

Euclides, a satisfação é tanta que por palavras não é possível agradecer. Que explicação!! Você fascina, não só por conta da gentileza ou na busca por auxiliar o próximo, mas também por explanar pra toda comunidade como seus ideais podem proporcionar mudanças significativas.
Uma certa vez o senhor comentou em um post que era apenas um andarilho com sapatos desgastados, isso me marca até hoje !
Que sorte dos seus netos e filhos por ter um ente tão querido e especial como você.
Abraços !

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Mensagem por Euclides Ter 30 Jan 2018, 16:17

Meus caros,

yriuss16, Christian M. Martins, jobaalbuquerque, Roberto Freitas e vihoas 

esse tipo de feed-back me faz sentir que alcancei algo dentro de vocês e, de alguma forma, pude tornar mais clara ou inteligível alguma passagem da Física. Isso me faz sentir imensamente feliz e recompensado.

recebam minha profunda gratidão.

euclides

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Mensagem por joaozinho Qua 08 Ago 2018, 10:29

Genial, Sr. Euclides!
Parabéns por tanta dedicação e empenho no ensino e na divulgação do ensino de Fisica. Devo dizer que fiquei muito curioso por ler o livro que escreveu.
Abraço

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