_Hinrichs_Kleinback

Cap. 2 Mecânica da Energia 57
A primeira lei de Newton certamente não é auto-evidente, e parece ser contradita pela
nossa experiência cotidiana. Se você tirar o pé do acelerador de seu carro, ele irá mais devagar.
Dê um empurrão neste livro sobre a mesa, e ele irá parar depois de uma curta distância.
Na verdade, muitos cientistas anteriores a Galileu, indo até Aristóteles (-300 a.c.)
acreditavam que o estado natural de um corpo é estar em repouso. Acreditavam que um
puxão ou empurrão eram necessários para manter um corpo em movimento.
Porém, corpos tais como o carro e o livro param de se mover por causa de uma força externa
que age sobre eles, conhecida como a força de atrito. Atrito é o resultado da interação
de duas superfícies em contato e sempre age de forma a se opor ao movimento que está
ocorrendo. A quantidade de atrito depende da natureza das superfícies que estão em contato
e da massa do corpo em movimento. De acordo com a lei da inércia, o atrito provoca uma
mudança no movimento do corpo. Não encontraremos muitas situações em que o atrito é
zero (ou muito pequeno). Um exemplo é uma superfície com água congelada. Se colocamos
um disco de hóquei em movimento em um lago congelado sem atrito, ele continuará a se
mover com uma velocidade constante até atingir a margem oposta; a força resistiva no disco
é próxima de zero. Outra situação semelhante ocorre no espaço, em que uma espaçonave
pode continuar em movimento indefinidamente após os motores terem sido desligados.
Como nossa experiência também indica, a aplicação de uma força a um corpo não irá
necessariamente levar a uma mudança na sua velocidade. Uma pessoa empurrando um
carro geralmente não fará com que ele se mova. Diversas forças podem atuar sobre um corpo
de forma que nenhuma mudança ocorra em seu movimento. O que altera o movimento
é a aplicação de uma força líquida ou não-balanceada, como afirma a primeira lei. No exemplo
do carro, a força exercida pela pessoa é balanceada pela força de atrito. Se a força líquida
sobre um corpo é zero, dizemos que o corpo está em equilíbrio; sua velocidade não se altera;
a aceleração é zero. Note que a velocidade de um corpo pode ser diferente de zero, e
ainda assim ele pode estar em equilíbrio (isto é, a aceleração é zero).
SEGUNDA LEI Conforme a primeira lei afirma, a aplicação de uma força líquida sobre um
corpo resulta na alteração da sua velocidade, ou seja, em aceleração. A segunda lei do
movimento quantifica esta relação entre força líquida e aceleração.
II. A aceleração de um corpo é diretamente proporcional à força
líquida que age sobre ele, e inversamente proporcional à sua massa.
A direção da aceleração será a mesma direção da força líquida.
Matematicamente,
Uma força pode causar desaceleração assim como aceleração. Se um carro se choca
contra uma parede de tijolos, a sua taxa de variação de velocidade é muito alta, ou seja, a
desaceleração é grande. Se a desaceleração fosse menor, como ocorreria se o carro se
chocasse com os tonéis de água que normalmente protegem algumas saídas das autoestradas,
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a força sobre o carro e seus ocupantes seria menor. Um atleta de salto com vara
prefere cair sobre espuma de borracha ao invés de concreto, pois sua desaceleração não será
tão grande na espuma, e, portanto, a força sobre o atleta será menor (Figura 2.11).
13 N.T.: A colocação de tonéis cheios de água nas bifurcações das saídas de auto-estradas é uma prática de segurança
comum nos Estados Unidos.