Introdução as Leis de Newton PDF

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Leis de Newton

As leis de Newton constituem a base da mecânica clássica. Eles são um conjunto de três leis que podem explicar a dinâmica do movimento do objeto. Essas leis foram publicadas pela primeira vez em 1687 pelo físico britânico Isaac Newton em seus três volumes "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". Um dos legados mais importantes de Isaac Newton é a explicação matemática precisa do movimento humano. A mecânica newtoniana provou ser capaz de prever as trajetórias de asteróides e marés e se tornou um dos marcos da física que interpretou os fenômenos naturais como equações matemáticas. Além de suas propriedades físicas, a interação entre dois objetos também é medida pelo conceito de força; o resultado físico da interação de cada objeto é fisicamente interpretado como o resultado da força: na verdade, a força é A interação entre pares de objetos e é responsável pela aceleração, ou seja, mudanças na velocidade. O corpo em que atuam. Objetos diferentes costumam responder de maneira diferente a uma dada força.Para caracterizar essa resposta, uma massa é definida para cada objeto. As leis de Newton se definem na estrutura vetorial, mas essas leis foram expressas de várias maneiras nos últimos três séculos, incluindo fórmulas que são essencialmente escalares: as fórmulas hamiltoniana e lagrangiana da mecânica clássica; embora não sejam newtonianas. As leis acrescentam qualquer elemento básico conteúdo, mas eles expressam os mesmos princípios de forma mais realista para alguns problemas, embora à primeira vista eles sejam difíceis em comparação com os problemas mais simples normalmente encontrados nas seções que eles introduzem.

Newton não apenas estabeleceu as leis da mecânica, mas também estabeleceu uma das leis básicas de interação - a lei da gravitação universal, e até estabeleceu todas as estruturas matemáticas para cálculo e integração, de modo que o cálculo possa ser praticamente projetado e construído hoje. tudo. De edifícios a aviões, de sistemas de frenagem de carros mais eficientes a satélites em órbita. Se você não entende as leis de Newton, o mundo de hoje é inimaginável. 1ª Lei de Newton

“Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.”

A lei estabelece que, se não houver força líquida diferente de zero agindo sobre um objeto, ele deve permanecer estacionário ou se mover em linha reta a uma velocidade constante. A lei da inércia também explica a geração da força inercial, ou seja, a força gerada quando os objetos são

submetidos a uma força que pode acelerá-los. Por exemplo, quando os motoristas pisam no pedal do acelerador de um carro, eles podem sentir que o assento está sendo pressionado, como se estivessem sendo forçados para trás. O sentimento é uma manifestação de sua preguiça, ou seja, seu corpo tende a ficar parado ou em velocidade constante. Além disso, quanto maior for a massa de um objeto, maior será sua inércia. Portanto, alterar o estado de movimento de um objeto grande requer mais força. Quando uma pequena força é aplicada, objetos de baixa massa podem facilmente alterar seu estado de movimento.

A primeira lei de Newton não é intuitiva: quando rolamos a bola no chão, ela para diante de nossos olhos. Nunca esperamos que ele role para sempre. O atrito entre a bola e o solo desacelera continuamente o objeto. 2ª Lei de Newton

“A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada.”

Esta lei diz que o módulo de aceleração de um objeto é proporcional ao módulo da força exercida sobre ele e inversamente proporcional à sua massa. A lei é expressa pela seguinte equação:

Forças são vetores, portanto, são escritas em símbolos com setas que sempre apontam para a direita. Esta seta não indica a magnitude ou direção do tamanho do vetor, apenas indica que são vetores. A força resultante exercida sobre o corpo faz com que ele acelere na mesma direção e direção que a força resultante:

Além disso, o princípio de superposição pode ser calculado a partir da soma vetorial de todas as forças que atuam no objeto:

A segunda lei de Isaac Newton é um pouco diferente da atual. Newton estabeleceu essa lei com base em outra quantidade física: momento. De acordo com essa afirmação, a força resultante (FR) exercida sobre um objeto ao longo de um período de tempo (Δt) fará com que seu momento (ΔQ) mude, que é igual ao momento (I) produzido pelo objeto. Portanto, a força líquida (FR) pode ser escrita como a mudança no torque (ΔQ) no intervalo de tempo (Δt):

3ª Lei de Newton

“A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.” Essa lei nos faz entender que, para gerar força, dois objetos precisam interagir para produzir força e reação, além disso, é impossível formar um par de ações e reações no mesmo corpo. A outra informação contida no enunciado da terceira lei de Newton indica que os pares de ação e reação têm a mesma força e a mesma direção, mas em direções opostas. Portanto, quando aplicamos uma força para baixo ao corpo, obteremos dele uma força de reação para cima. Por exemplo, quando usamos patins para empurrar um carrinho de compras cheio de mantimentos em um supermercado, seremos jogados para trás devido ao baixo atrito entre as rodas do skate e o solo....