Vimos em nosso post anterior, o importante papel desenhado por Galileu Galilei no avanço do método científico, baseado na experimentação, análise dos resultados e no raciocínio dedutivo que nos conduziu por caminhos mais esclarecedores de como as coisas funcionam em nosso universo. Ao perceber a propriedade da inércia, notou que a presença de uma força resultante não é fundamental para manter um corpo em movimento.
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Suponha um indivíduo empurrando uma caixa sobre uma superfície horizontal lisa, isto é, sem atrito. Imagine, agora, que de repente ele pare de empurrá-la. O que acontecerá logo após esse instante com o movimento da caixa?
Ao suprimir a ação da força promovida pelo homem, você poderia pensar: a caixa seguirá em movimento retilíneo reduzindo sua velocidade até parar? NÃO, pois para haver a redução da velocidade é necessário uma força contrária ao vetor velocidade, isto é, em oposição ao movimento.
Assim, como proposto por Isaac Newton, o corpo livre da ação de uma força resultante, deverá seguir em movimento retilíneo e uniforme.
A partir desse exemplo podemos agora entender melhor o papel de uma força. A força tem como objetivo causar uma VARIAÇÃO NO VETOR VELOCIDADE, isto é, deverá promover alterações na INTENSIDADE, ou na DIREÇÃO e SENTIDO. Sendo assim, se um corpo está em repouso e não há nenhuma força resultante agindo sobre ele, então deverá ficar eternamente nessa condição até que uma força resultante provoque algum desequilíbrio nessa condição.
Por outro lado, se o corpo está em movimento, porém não existe nenhuma força resultante agindo sobre ele, então esse corpo não poderá:
- mudar a direção de seu movimento;
- mudar o sentido de seu movimento;
- mudar a intensidade ou módulo de sua velocidade.
Esse corpo, obrigatoriamente, descreverá um MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME.
O VETOR VELOCIDADE
O vetor velocidade V de um corpo sempre tem sentido e direção tangente à trajetória descrita pelo corpo em todo e qualquer instante.
Significa, de maneira mais simples, que o VETOR VELOCIDADE sempre aponta para onde (direção e sentido) o corpo está se movendo naquele instante. Observe nos exemplos abaixo
FORÇA E ACELERAÇÃO – RELAÇÃO DE CAUSA E EFEITO
A segunda lei de Newton, conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, nos conta que o efeito dinâmico produzido por uma força resultante sobre um corpo é a aceleração. A Lei matemática que estabelece essa relação é conhecida por:
Sob a ação de uma FORÇA RESULTANTE, o corpo terá uma ACELERAÇÃO que possui mesma direção e sentido da força atuante.
Em resumo:
- toda aceleração é causada por uma força;
- uma força horizontal para a direita F→, provocará uma aceleração a→ para a direita;
- uma força vertical para cima F↑, provocara uma aceleração a↑ vertical para cima.
É importantíssimo frisar que a direção e o sentido dessas forças nem sempre serão os mesmos da velocidade do corpo. Saber “para onde” está se deslocando o corpo nos informa o sentido e a direção do vetor velocidade, mas nada nos diz sobre sua aceleração, cuja orientação é fornecida pela força resultante.
MOVIMENTO ACELERADO OU RETARDADO
Agora que sabemos que a direção e o sentido da aceleração é dada pela força resultante, e o sentido e a direção do movimento é função do vetor velocidade, observe a figura abaixo.
Um corpo adquire um movimento ACELERADO quando a aceleração e o vetor velocidade concordam em direção e o sentido. Do contrário, isto é, quando velocidade e aceleração possuem sentidos opostos o movimento é RETARDADO.
Veja se você entendeu, acompanhando as seguintes hipóteses que formulei para discutirmos sobre a figura abaixo.
- corpo subindo acelerado: v↑ , a↑ , FR↑ (T>P)
- corpo subindo retardado: v↑ , a↓ , FR↓ (T<P)
- corpo descendo acelerado: v↓ , a↓ , FR↓ (P>T)
- corpo descendo retardado: v↓ , a↑ , FR↑ (T>P)
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