As 3 leis de Newton

- Professor Albert, é verdade que Isaac Newton foi o maior gênio da história? - Acho que foi sim, Saturnina! Além da genialidade, ele nasceu no lugar e na hora certa, durante a revolução científica do século XVII.

- René Descartes, por exemplo, inventava, nessa mesma época, a geometria analítica e escrevia a nova filosofia da natureza humana e Galileu Galilei refinava a teoria do heliocentrismo, que a Terra gira em torno do Sol e não o contrário. - E o que foi que Newton descobriu? - Muita coisa, a mais famosa foi a descoberta da gravidade.

Mas, com a publicação dos 3 volumes dos “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural” publicado em 1687, ele conseguiu traduzir fenômenos naturais em equações matemáticas. Explicou o surgimento das marés, a trajetória dos asteroides e enunciou as 3 leis que descrevem a dinâmica dos corpos. - O mundo hoje é inconcebível sem essas 3 leis.

Desde edifícios a aviões ou sistemas de freios até satélites em órbita são baseadas nessas leis. - Será que o Senhor pode explicar daquele jeito facilzinho as Leis de Newton? - Vou tentar, Saturnina!

A primeira lei, a lei da inércia é um pouco difícil de entender. - Por que é difícil? - Olha só o enunciado, Saturnina: Agora, imagina chutar uma bola de futebol.

Segundo essa Lei de Newton, se não houver nenhuma força atuando sobre a bola, ela continuaria para sempre em linha reta. - Para sempre? E que força faz a bola parar?

- São várias as forças que fazem ela parar: a resistência do ar, a gravidade, a força do atrito com a grama,. Sem contar com as barreiras físicas, como outro jogador e a trave. Os aviões, por exemplo, têm turbinas poderosas para vencer essas forças.

Já um satélite, não precisa de turbinas, ele fica estacionado em cima da Terra, onde não há resistência do ar. Para isso, o satélite só precisa de um empurrão inicial para ficar girando na mesma velocidade da Terra e ele ficará para sempre assim. - Aaaah, quer dizer, que eu continuo girando em torno do Sol por causa disso também?

Por causa dessa tal lei da inércia, né? - Não exatamente, Saturnina! Toda matéria que tem massa, tem inércia.

Se não existe nenhuma força atuando em um corpo, ele pode estar parado ou em movimento constante, retilíneo e uniforme. No seu caso, você sofre uma atração da força da gravidade do Sol e essa força causa um movimento angular e não deixa você escapar em movimento retilíneo. Senão, você iria viajar, infinitamente, em linha reta.

A mesma coisa acontece com os satélites, que ficam dando voltas em volta da Terra. É a gravidade da Terra sobre eles que faz esse movimento ser circular. - Ufa!

Ainda bem que existe a gravidade, né? ! - Aaah, Saturnina!

Mais um detalhe da primeira lei: quanto mais massa, mais força é necessária para tirar um corpo do estado em que ele se encontra. Calcula-se assim: momento é igual a massa multiplicada pela velocidade. Quando um corpo se choca com outro, parte do momento dele é passado para o outro.

Em condições ideais, sem forças atuando e sem perda de energia, a soma dos momentos dos dois corpos será o mesmo de antes da colisão. Por exemplo, em colisões de bolas de sinuca, se não houver força do atrito e calor no choque, não se perderia nenhuma energia. A bola em movimento passaria para a outra, parte do seu momento.

Somando o resultado dos momentos depois da colisão, ele seria igual ao momento antes da colisão. - E a segunda lei de Newton? - A segunda lei trata da relação entre força, aceleração e massa.

O enunciado diz assim: Isso quer dizer que quanto mais força você aplica num corpo, mais ele vai acelerar. Mas, atenção Saturnina, isso depende da massa. Por exemplo, se você empurra um carrinho de supermercado com força suficiente para ele entra em movimento e você usa a mesma força num carro, ele não sai do lugar.

- Entendi, o carrinho tem pouca massa, então precisa de uma força pequena para entrar em movimento, já o carro tem muita massa, então precisa de uma força bem maior! - E aceleração, como se calcula? - A aceleração é a grandeza que mede a variação da velocidade, isso é, a velocidade final, menos a velocidade inicial, dividida por um intervalo de tempo.

Por exemplo, se você está andando de bicicleta e o vento está a favor, as duas forças se somam e formam uma força resultante maior, então você tem menos dificuldade para andar, precisa de menos força. Caso, o vento esteja contra seu movimento, as forças se contrapõem, então você precisa de mais força para continuar o movimento. - Entendi!

E a terceira lei? - Essa, também é difícil de entender, porque ela também vai contra a nossa intuição. Olha o enunciado: É tão simples a lei: a cada ação, corresponde uma reação no sentido contrário?

- Sim Saturnina, mas, por exemplo, quando uma pluma é atingida por um caminhão, ela faz força contra o caminhão e o caminhão faz uma força correspondente na pluma. Só que, por causa da massa, a aceleração causada pela pluma no caminhão é mínima, imperceptível! Para entender melhor a terceira lei, precisamos pensar em corpos de menor diferença de massa.

- Como assim? - Pense num canhão. A força que o canhão faz sobre a bala é igual à força que a bala faz sobre o canhão.

Por isso, o canhão faz um recuo ao atirar. - Quando a gente solta a boca de uma bexiga a força do ar saindo da bexiga causa uma reação, uma força contrária, que faz a bexiga ir para frente. - Quando um foguete expele grandes quantidades de gases aquecidos para baixo, esses gases se chocam com o ar que empurram o foguete para cima.

- E aí, Saturnina! Conseguiu ter uma ideia das 3 Leis de Newton? - Sim, Professor, obrigada.

- Adoro quando o Senhor dá essas explicações facilzinhas. - Vocês também entenderam bem essa terceira lei? - Se entenderam, tenho um desafio para vocês: comentem quais situações, vocês lembram, em que forças agem aos pares.