Discussão
introdução
O primeiro capítulo deste livro tratou do tema da cinemática – a descrição matemática do movimento. Com a excepção dos corpos e projécteis em queda (que envolvem alguma coisa misteriosa chamada gravidade) os factores que afectam este movimento nunca foram discutidos. Agora é hora de expandir nossos estudos para incluir as quantidades que afetam o movimento – massa e força. A descrição matemática do movimento que inclui essas quantidades é chamada dinâmica.
Muitos livros de introdução muitas vezes definem uma força como “um empurrão ou um puxão”. Esta é uma definição informal razoável para ajudá-lo a conceituar uma força, mas é uma definição operacional terrível. O que é “um empurrão ou um puxão”? Como você mediria uma coisa dessas? Mais importante, como é que “um empurrão ou um puxão” se relaciona com as outras quantidades já definidas neste livro?
Física, tal como a matemática, é axiomática. Cada novo tópico começa com conceitos elementares, chamados axiomas, que são tão simples que não podem ser mais simples ou são tão bem compreendidos que uma explicação não ajudaria as pessoas a compreendê-los melhor. As duas quantidades que desempenham este papel na cinemática são a distância e o tempo. Nenhuma tentativa real foi feita para definir formalmente qualquer uma destas quantidades neste livro (até agora) e nenhuma foi necessária. Quase todos no planeta sabem o que distância e tempo significam.
exemplos
Que tal construirmos o conceito de força com exemplos do mundo real? Aqui vamos nós…
- Forças que atuam sobre todos os objetos.
- Peso (W, Fg)
A força da gravidade que actua sobre um objecto devido à sua massa. O peso de um objeto é dirigido para baixo, em direção ao centro do corpo gravitante; como a Terra ou a Lua, por exemplo.
- Peso (W, Fg)
- Forças associadas a sólidos.
- Normal (N, Fn)
A força entre dois sólidos em contacto que os impede de ocupar o mesmo espaço. A força normal é dirigida perpendicularmente à superfície. Uma “normal” em matemática é uma linha perpendicular a uma curva ou superfície plana; assim o nome “força normal”. - Atrito (f, Ff)
A força entre os sólidos em contato que resiste ao seu deslizamento um sobre o outro. A fricção é dirigida contra a direção do movimento relativo ou a direção pretendida do movimento de qualquer uma das superfícies. - Tensão (T, Ft)
A força exercida por um objeto sendo puxado de extremidades opostas como uma corda, corda, cabo, corrente, etc. A tensão é dirigida ao longo do eixo do objeto. (Embora normalmente associado com sólidos, líquidos e gases também pode ser dito que exercem tensão em algumas circunstâncias.) - Elasticidade (Fe, Fs)
A força exercida por um objeto sob deformação (normalmente tensão ou compressão) que retornará à sua forma original quando liberado como uma mola ou elástico. A elasticidade, tal como a tensão, é dirigida ao longo de um eixo (embora existam excepções a esta regra).
- Normal (N, Fn)
- Forças associadas a fluidos. Os fluidos incluem líquidos (como a água) e gases (como o ar).
- Flutuabilidade (B, Fb)
A força exercida sobre um objecto imerso num fluido. A flutuação é normalmente dirigida para cima (embora existam excepções a esta regra). - Arrastamento (R, D, Fd)
A força que resiste ao movimento de um objecto através de um fluido. Arrastar é dirigido em oposição à direção do movimento do objeto em relação ao fluido. - Levantar (L, Fℓ)
A força que um fluido em movimento exerce à medida que ele flui em torno de um objeto; tipicamente uma estrutura tipo asa ou asa, mas também bolas de golfe e beisebol. A elevação é geralmente dirigida perpendicularmente ao sentido do fluxo do fluido (embora existam excepções a esta regra). - Impulso (T, Ft)
A força que um fluido exerce quando expulso por uma hélice, turbina, foguetão, lula, amêijoa, etc. A força é dirigida na direcção oposta à da expulsão do fluido.
- Flutuabilidade (B, Fb)
- Forças associadas a fenómenos físicos.
- Força electrostática (FE)
A atracção ou repulsão entre corpos carregados. Experiência na vida quotidiana através do apego estático e na escola como explicação de grande parte da química elementar. - Força Magnética (FB)
A atracção ou repulsão entre corpos carregados em movimento. Experienciada na vida quotidiana através de ímanes e na escola como a explicação por detrás de uma agulha bússola aponta para o norte.
- Força electrostática (FE)
- Forças Fundamentais. Todas as forças no universo podem ser explicadas em termos das seguintes quatro interacções fundamentais.
- Gravidade
A interacção entre objectos devido à sua massa. Peso é sinónimo de força da gravidade. - Electromagnetismo
A interacção entre objectos devido à sua carga. Todas as forças discutidas acima são de origem eletromagnética exceto o peso. - Interação Nuclear Forte
A interação entre partículas subatômicas com “cor” (uma quantidade abstrata que nada tem a ver com a visão humana). Esta é a força que mantém os prótons e nêutrons juntos no núcleo e mantém os quarks juntos nos prótons e nêutrons. Não pode ser sentida fora do núcleo. - Fraca Interação Nuclear
A interação entre partículas subatômicas com “sabor” (uma quantidade abstrata que não tem nada a ver com o gosto humano). Esta força, que é muitas vezes mais fraca que a forte interação nuclear, está envolvida em certas formas de decaimento radioativo.
- Gravidade
- Forças fictícias. Estas são forças aparentes que os objetos experimentam em um sistema de coordenadas aceleradas como um carro acelerado, avião, nave espacial, elevador ou passeio de parque de diversões. Forças fictícias não surgem de um objeto externo como as forças genuínas, mas sim como uma consequência de tentar acompanhar um ambiente em aceleração.
- Força centrífuga
A força experimentada por todos os objectos num sistema de coordenadas rotativo que parece afastá-los do centro de rotação. - Força de Coriolis
A força experimentada pelo movimento de objectos num sistema de coordenadas rotativo que parece desviá-los em ângulo recto para a sua direcção de movimento. - “Força G”
Não é realmente uma força (ou mesmo uma força fictícia) mas sim uma aparente sensação de gravidade experimentada por objectos num sistema de coordenadas em aceleração.
- Força centrífuga
- Forças genéricas. Quando você não sabe o que chamar uma força, você sempre pode dar-lhe um nome genérico como…
- Push
- Pull
- Force
- Force
- Força aplicada
Diagramas de corpo livre
Física é uma disciplina simples ensinada por pessoas simples. Quando os físicos olham para um objecto, o seu primeiro instinto é simplificar esse objecto. Um livro não é composto de páginas de papel encadernadas junto com cola e fio, é uma caixa. Um carro não tem pneus de borracha que giram, assentos ajustáveis em seis direções, suportes amplos para copos e um desembaçador de vidro traseiro; é uma caixa. Uma pessoa não tem dois braços, duas pernas e uma cabeça; eles não são feitos de osso, músculo, pele e cabelo; eles são uma caixa. Este é o início de um tipo de desenho usado por físicos e engenheiros chamado de diagrama de corpo livre.
Física é construída sobre o processo lógico de análise – quebrando situações complexas em um conjunto de situações mais simples. É assim que geramos o nosso entendimento inicial de uma situação. Em muitos casos esta primeira aproximação da realidade é suficientemente boa. Quando não é, nós adicionamos outra camada à nossa análise. Continuamos repetindo o processo até atingirmos um nível de compreensão que se adeque às nossas necessidades.
Apenas desenhar uma caixa não nos vai dizer nada. Os objetos não existem isoladamente. Eles interagem com o mundo à sua volta. Uma força é um tipo de interacção. As forças que actuam sobre um objecto são representadas por setas que saem da caixa – fora do centro da caixa. Isto significa que em essência, cada objeto é um ponto – uma coisa sem dimensões. A caixa que desenhamos inicialmente é apenas um lugar para colocar um ponto e o ponto é apenas um lugar para iniciar as setas. Este processo é chamado de aproximação de pontos e resulta no tipo mais simples de diagrama de corpo livre.
Vamos aplicar esta técnica a uma série de exemplos. Desenhe um diagrama de corpo livre de…
- um livro deitado sobre uma mesa de nível
- uma pessoa a flutuar em água parada
- uma bola de demolição pendurada verticalmente num cabo
- um helicóptero pairando no lugar
- uma criança empurrando um vagão no chão nivelado
um livro deitado numa mesa nivelada
Primeiro exemplo: Comecemos pelo exemplo arquetípico com que todos os professores de física começam – uma demonstração tão simples que não requer preparação. Chegar à gaveta, puxar o livro de texto e colocá-lo em cima de uma forma adequada à sua importância. Eis! Um livro deitado sobre uma mesa de nível. Há algo mais grandioso? Agora veja como nós o reduzimos à sua essência. Desenha uma caixa para representar o livro. Desenha uma linha horizontal debaixo da caixa para representar a mesa, se te sentes ousado. Depois identifique as forças que agem sobre ela.
Algo mantém o livro em baixo. Precisamos desenhar uma seta que saia do centro apontando para baixo para representar essa força. Milhares de anos atrás, não havia nome para essa força. “Os livros jazem nas mesas porque é isso que eles fazem”, era o pensamento. Agora temos um entendimento mais sofisticado do mundo. Os livros jazem em cima das mesas porque a gravidade os puxa para baixo. Podemos rotular esta seta Fg de “força da gravidade” ou W de “força da gravidade”, pois é um nome mais prosaico, peso. (Prosaic significa não poético, a propósito. Prosaic é uma maneira poética de dizer comum. Prosaic é uma palavra não prosaica. Voltando ao diagrama.)
Gravity puxa o livro para baixo, mas ele não cai. Portanto, tem de haver alguma força que também empurre o livro para cima. O que chamamos a esta força? A “força da mesa”? Não, isso parece bobagem e, além disso, não é o ato de ser uma mesa que faz a força. É alguma característica que a mesa tem. Coloca um livro na água ou no ar e vai para baixo. O problema de uma mesa que a faz funcionar é que ela é sólida. Então o que chamamos a esta força? A “força sólida”? Isso não soa nada mal, mas não é o nome que é usado. Pensa nisto assim. Descansa sobre uma mesa e há uma força ascendente. Encoste-se a uma parede e há uma força lateral. Salte num trampolim alto o suficiente para bater com a cabeça no tecto e sentirá uma força descendente. A direção da força parece estar sempre saindo da superfície sólida. Uma direção perpendicular ao plano de uma superfície é dita normal. A força que uma superfície sólida exerce sobre qualquer coisa na direção normal é chamada de força normal.
Chamar uma força de “normal” pode parecer um pouco estranho já que geralmente pensamos na palavra normal como significando normal, normal, ou esperado. Se há uma força normal, não deveria haver também uma força anormal? A origem da palavra inglesa moderna normal é a palavra latina para o quadrado de um carpinteiro – norma. A palavra não adquiriu seu significado atual até o século XIX. Força normal está mais próxima do significado original da palavra normal do que comportamento normal (comportamento em ângulo reto?), uso normal (uso apenas em ângulo reto?), ou temperatura corporal normal (tomar sua temperatura em ângulo reto?).
Antes estamos fazendo? Bem, em termos de forças de identificação, sim, estamos. Este é um problema bastante simples. Você tem um livro, uma mesa, e a Terra. A Terra exerce uma força sobre o livro chamada gravidade ou peso. A mesa exerce uma força sobre o livro chamada normal ou a força normal. O que mais existe? As forças vêm da interacção entre as coisas. Quando você fica sem coisas, você fica sem forças.
A última palavra para este simples problema é sobre comprimento. Quanto tempo devemos desenhar a seta representando cada força. Há duas maneiras de responder a esta pergunta. Uma é: “Quem se importa?” Identificámos todas as forças e acertámos nas suas direcções, vamos avançar e deixar a álgebra tratar do resto. Esta é uma resposta razoável. As direções são o que realmente importa, já que determinam o sinal algébrico quando começamos a combinar forças. A álgebra realmente cuidará de tudo. A segunda resposta é: “Quem se importa não é uma resposta aceitável”. Devemos fazer um esforço e determinar que força é maior, dada a situação descrita. Saber o tamanho relativo das forças pode nos dizer algo interessante ou útil e nos ajudar a entender o que está acontecendo.
Então o que está acontecendo? Em essência, um monte de nada. Nosso livro não está indo a lugar algum ou fazendo algo fisicamente interessante. Espere o tempo suficiente e o papel se decomporá (isso é química) e os decompositores o ajudarão a decompô-lo (isso é biologia). Dada a falta de qualquer atividade, acho que é seguro dizer que a força gravitacional para baixo é equilibrada pela força normal para cima.
W = N
Em resumo, desenhe uma caixa com duas setas de igual comprimento saindo do centro, uma apontando para cima e outra apontando para baixo. Etiquete o peso que aponta para baixo (ou use o símbolo W ou Fg) e etiquete o que aponta para cima normal (ou use o símbolo N ou Fn).
Pode parecer que eu disse muito para uma pergunta tão simples, mas eu divaguei com uma razão. Havia alguns conceitos que precisavam ser explicados: identificar as forças do peso e do normal, determinar suas direções e tamanhos relativos, saber quando parar de desenhar e saber quando parar de adicionar forças.
uma pessoa flutuando em água parada
Segundo exemplo: uma pessoa flutuando em água parada. Podíamos desenhar uma figura de pau, mas isso tem demasiados detalhes desnecessários. Lembre-se, a análise é sobre dividir situações complexas em um conjunto de coisas simples. Desenhe uma caixa para representar a pessoa. Desenhe uma linha ondulada para representar a água se lhe apetecer ser extravagante. Identificar as forças que agem sobre a pessoa. Elas estão na Terra e têm massa, portanto têm peso. Mas todos nós sabemos o que é flutuar na água. Você se sente sem peso. Deve haver uma segunda força para contrabalançar o peso. A força experimentada por objectos imersos num fluido chama-se flutuabilidade. A pessoa é puxada para baixo pela gravidade e flutuada para cima pela flutuabilidade. Como a pessoa não está subindo, afundando ou se movendo em qualquer outra direção, estas forças devem ser canceladas
W = B
Em resumo, desenhe uma caixa com duas setas de igual comprimento saindo do centro, uma apontando para cima e outra apontando para baixo. Etiquete o peso que aponta para baixo (ou W ou Fg) e o que aponta para cima, flutuabilidade (ou B ou Fb).
Buoyancy é o forçado que os objetos experimentam quando estão imersos em um fluido. Os fluidos são substâncias que podem fluir. Todos os líquidos e gases são fluidos. O ar é um gás, portanto, o ar é um fluido. Mas espera, não era o livro do exemplo anterior imerso no ar. Eu disse que havia apenas três objetos nesse problema: o livro, a mesa e a Terra. E o ar? Não deveríamos desenhar uma segunda seta para cima no livro para representar a força flutuante do ar no livro?
O ar existe de facto e exerce de facto uma força ascendente sobre o livro, mas acrescentar uma seta extra ao exemplo anterior ajuda-nos realmente a compreender a situação de alguma forma? Provavelmente não. As pessoas flutuam na água e, mesmo quando se afundam, sentem-se mais leves na água. A força flutuante neste exemplo é significativa. O problema provavelmente é esse. Os livros no ar são como livros. Qualquer que seja a força flutuante exercida sobre eles é imperceptível e bastante difícil de medir.
Análise é uma habilidade. Não é um conjunto de procedimentos que se segue. Quando você reduz uma situação à sua essência, você tem que fazer uma chamada de julgamento. Às vezes vale a pena estudar pequenos efeitos e outras vezes não. Uma pessoa observadora lida com os detalhes que são significativos e discretamente ignora o resto. Uma pessoa obsessiva presta atenção a todos os detalhes igualmente. Os primeiros são mentalmente saudáveis. Os últimos são mentalmente doentes.
uma bola de demolição pendurada verticalmente num cabo
Terceiro exemplo: uma bola de demolição pendurada verticalmente num cabo. Comece desenhando uma caixa. Não espere, isso é uma tolice. Desenhe um círculo. É uma forma simples e é a forma da coisa em si. Desenha uma linha a sair do topo, se te sentires tão inclinado. Mantenha-a leve, no entanto. Você não quer ser distraído por ela quando você adiciona as forças.
A bola destruidora tem massa. Ela está na Terra (no campo gravitacional da Terra, para ser mais preciso). Portanto, ela tem peso. Peso pontos para baixo. Um vector feito.
A bola de demolição está suspensa. Ela não está caindo. Portanto, algo está agindo contra a gravidade. Aquela coisa é o cabo que suspende a bola. A força que ela exerce chama-se tensão. O cabo é vertical. Portanto, a força é vertical. A gravidade está em baixo. Tensão para cima. Tamanho?
Nada vai a qualquer lado. Isto soa como as duas perguntas anteriores. Tensão e peso cancelados.
W = T
Em resumo, desenhe um círculo com duas setas de igual comprimento saindo do centro, uma apontando para cima e outra apontando para baixo. Etiquete o peso que aponta para baixo (ou W ou Fg) e a tensão que aponta para cima (ou T ou Ft).
um helicóptero pairando no lugar
Quarto exemplo: um helicóptero pairando no lugar. Como é que se desenha um helicóptero? Uma caixa. E se você estiver cansado de desenhar caixas? Um círculo é uma boa alternativa. E se mesmo isso for muito esforço? Desenha um círculo pequeno, suponho. E se eu quiser tentar desenhar um helicóptero? Crédito extra não será concedido.
Você sabe o resto da história. Todos os objectos têm peso. Desenhe uma seta apontando para baixo e etiquete-a. O helicóptero não está a subir nem a cair. O que é que o mantém levantado? O rotor. Que força é que o rotor aplica? Um rotor é uma espécie de asa e as asas proporcionam elevação. Desenhe uma flecha apontando para cima e nomeie.
O helicóptero não está sentado no chão, por isso não há força normal. Não é um balão de ar quente ou um navio no mar, por isso a flutuabilidade não é significativa. Não há cordas presas, por isso a tensão é inexistente. Por outras palavras, pára de atrair forças. Já mencionei que saber quando desistir é uma habilidade importante? Se não, eu provavelmente deveria ter.
Once novamente, nós temos um objeto indo a lugar nenhum rapidamente. Quando isso acontece, deve ser um pouco óbvio que as forças devem cancelar.
W = L
Em resumo, desenhe um retângulo com duas setas de comprimento igual saindo do centro, uma apontando para cima e outra apontando para baixo. Etiquete o peso que aponta para baixo (ou W ou Fg) e o que aponta para cima (ou L ou Fℓ).
e agora… a lei
Vamos fazer mais um diagrama de corpo livre para a prática.
uma criança empurrando uma carroça no chão nivelado
Primeiro, estabeleça do que se trata o problema. Isto é um pouco ambíguo. Pedem-nos para desenhar a criança ou a carroça ou ambos? A resposta longa é: “depende”. A resposta curta é: “Estou a dizer-vos que quero que lidem com a carroça.” Desenha um rectângulo para representar a carroça.
Próximo, identifica as forças. A gravidade puxa tudo para baixo, então desenha uma seta apontando para baixo e etiqueta o peso (ou W ou Fg de acordo com sua preferência). Ela não está caindo, mas está em terra firme. Isso significa que uma força normal está presente. O chão é plano (ou seja, horizontal), então a força normal aponta para cima. Desenhe uma flecha apontando para cima e nomeie como normal (ou N ou Fn). O vagão não está se movendo verticalmente, portanto estas forças são iguais. Desenhe os despertadores representando o normal e o peso com o mesmo comprimento.
W = N
A criança está empurrando o vagão. Temos de assumir que ele está a usar o vagão para o fim a que se destina e está a empurrá-lo horizontalmente. Eu leio da esquerda para a direita, o que significa que prefiro usar a direita para a frente em papel, quadros pretos, quadros brancos e visores de computador. Desenhe uma seta para a direita saindo do centro do bloco. Não vejo razão para dar um nome técnico a esta força, então vamos chamá-la apenas de empurrar (P). Se você discordar de mim, há uma opção. Você poderia chamá-la de força aplicada (Fa). Isso tem o benefício de te fazer parecer bem educado, mas também tem o inconveniente de ser menos preciso. Chamar a uma força uma força aplicada não diz nada sobre isso, já que todas as forças têm que ser aplicadas para existir. A palavra empurrar também é um pouco vaga, já que todas as forças são uma espécie de empurrar ou puxar, mas empurrar é algo que geralmente pensamos como sendo feito pelas mãos. Como não há benefício em usar o tecnobabble e a palavra simples push descreve o que a criança está fazendo, vamos usar a palavra push.
Motion on the Earth não acontece no vácuo. Quando uma coisa se move, ela se move através ou através de outra. Quando uma roda gira sobre um eixo, as duas superfícies esfregam-se uma contra a outra. Isto é chamado de fricção seca. A graxa pode ser usada para separar as partes metálicas sólidas, mas isto apenas reduz o problema a camadas dentro da graxa deslizando uma sobre a outra. Isto é chamado de fricção viscosa. Empurrar uma carroça para a frente significa empurrar o ar para fora do caminho. Este é outro tipo de fricção viscosa chamada arrasto. Rodas redondas se arqueam quando carregadas, o que as torna difíceis de girar. Isto é chamado de resistência ao rolamento. Estas forças resistivas são muitas vezes chamadas colectivamente de fricção e estão em todo o lado. Uma análise do mundo real de qualquer situação que envolva movimento deve incluir o atrito. Desenhe uma seta para a esquerda (oposta à direção assumida do movimento) e nomeie o atrito (ou f ou Ff).
Agora para a parte complicada. Como se comparam as forças horizontais? O empurrão é maior ou menor que o atrito? Para responder a esta pergunta, precisamos primeiro de fazer algo pelo qual os físicos sejam famosos. Nós vamos sair do mundo real e entrar num reino de fantasia. Vamos fingir que o atrito não existe.
Veja o pêndulo oscilante. Os teus olhos estão a ficar pesados. Estás a ficar com sono. Sonolenta. Eu vou contar até três. Quando eu disser a palavra três, vais acordar num mundo sem fricção. Um… Dois. Três. Bem-vindo ao mundo real. Não, espera, é uma frase da Matrix. 5236
Assumindo que a hipnose funcionou, deves agora escorregar do que quer que seja que estás sentado e cair no chão. Enquanto você está lá embaixo, eu gostaria que você respondesse a esta pergunta aparentemente simples. O que é preciso para fazer algo se mover? Mais precisamente, o que é preciso para fazer algo mover-se com uma velocidade constante?
No mundo real onde a fricção está em todo o lado, o movimento serpenteia para baixo. Carregue nos travões do seu carro e irá parar muito rapidamente. Desligue o motor do seu carro e você vai parar gradualmente. Tire uma bola de boliche da pista e provavelmente você não perceberá muita mudança na velocidade. (Se você é um bom lançador, no entanto, você provavelmente está acostumado a ver a bola curva para dentro do bolso. Lembre-se, velocidade é velocidade mais direção. Sempre que qualquer um deles muda, a velocidade muda). Bata um disco de hóquei com um taco de hóquei e você basicamente verá a bola se mover com uma velocidade em uma direção. Eu escolhi estes exemplos e os apresentei nesta ordem por uma razão. Há menos fricção na costura até uma parada do que na frenagem até uma parada. Há menos atrito num disco de hóquei no gelo do que numa bola de bowling numa pista de madeira.
Que tal um exemplo que é um pouco menos diário? Empurre um vagão sobre uma pista plana. Achas que não o consegues fazer? Bem, pense de novo. Não estou pedindo que empurre um trem inteiro ou mesmo uma locomotiva – apenas um belo vagão ou vagão de metrô vazio. Eu também não estou a dizer que vai ser fácil. Podes precisar de um amigo ou dois para ajudar. Isto é algo que é feito rotineiramente pelas tripulações de manutenção da ferrovia.
Trabalhadores movendo um vagão de metrô. Fonte: 所さんの目がテン！
MAIS TEXTO
FINISH THISH WITH A GALILEO REFERENCE
Heaven é um lugar onde nada acontece.
Isaac Newton (1642-1727) Inglaterra. Fez a maior parte do trabalho durante os anos de peste de 1665 & 1666. Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (The Mathematical Principles of Natural Philosophy) publicado em 1687 (20+ anos de atraso!) às custas da Halley.
Lex. I. Lei I. Corpus omne perſeverare em ſtatu ſuo quieſcendi vel movendi uniformiter in directum, niſi quatennus ilud a viribus impreſſi cogitur ſtatum suummutare. Todos os corpos perseveram no seu estado de descanso, ou de movimento uniforme na linha certa, a menos que sejam obrigados a mudar esse estado por forças impressionadas. Projectilia perſeverant no motibus ſuis, niſi quatenus a reſiſtentia aëris retardantur, & vi gravitatis impelluntur deorſum. Trochus, cujus partes cohærendo perpetuo retrahunt ſeſe a motibus rectilineis, non ceſſat rotari, niſi quatenus ab aëre retardantur. Majora autem planetarum & cometarum corpora motus ſuos & progreſſivos & circulares in ſpatiis minus reſiſtentibus factos conſervant diutius. Os projécteis continuam nos seus movimentos, desde que não sejam retardados pela resistência do ar, ou impelidos para baixo pela força da gravidade. Um topo, cujas partes pela sua coesão são continuamente afastadas dos movimentos retilíneos, não cessa as suas rotações, a não ser que seja retardado pelo ar. Os corpos maiores dos planetas e cometas, reunidos com menor resistência em espaços mais livres, perseveram nos seus movimentos, tanto progressivos como circulares, por muito mais tempo.
(Newton, interpretado por Elert)
Um objeto em repouso tende a permanecer em repouso e um objeto em movimento tende a continuar em movimento com velocidade constante, a menos que seja compelido por uma força externa líquida a agir de outra forma.
Esta frase bastante complicada diz um pouco. Um equívoco comum é que objetos em movimento contêm uma quantidade chamada “go” (ou algo parecido – nos velhos tempos eles o chamavam de “ímpeto”) e eles eventualmente param desde que ficam sem “go”.
Se nenhuma força age sobre um corpo, sua velocidade e direção de movimento permanecem constantes.
Moção é um estado tão natural quanto repouso.
Moção (ou a falta de movimento) não precisa de uma causa, mas uma mudança em movimento precisa.
Definição. III. Definição III. Materiæ vis insita est potentia resistendi, qua corpus unumquodque, quantum in se est, perseverat in statu suo vel quiescendi vel movendi uniformiter in directum. O vis insita, ou força inata da matéria, é um poder de resistência, pelo qual cada corpo se esforça por perseverar no seu estado actual, seja de repouso, seja de avançar uniformemente em linha recta. … … Definição. IV. Definição IV. Vis impressa est actio in corpus exercita, ad mutandum ejus statum vel quiescendi vel movendi uniformiter in directum. Uma força impressa é uma acção exercida sobre um corpo, de modo a mudar o seu estado, seja de repouso, seja de avançar uniformemente em linha recta. Consistit hæc vis in actione sola, neque post actionem permanet in corpore. Perserverat enim corpus in statu omni novo per solam vim inertiæ. Est autem vis impresa diversarum originum, ut ex ictu, ex pressione, ex vi centripeta. Esta força consiste apenas na ação; e não permanece mais no corpo quando a ação termina. Pois um corpo mantém cada novo estado que adquire, apenas pela sua vis inércia. As forças impressas são de diferentes origens, desde a percussão, desde a pressão, desde a força centrípeta.
Em geral, a inércia é a resistência à mudança. Em mecânica, a inércia é a resistência à variação da velocidade ou, se preferir, a resistência à aceleração.
Em geral, uma força é uma interação que provoca uma mudança. Em mecânica, uma força é aquela que causa uma mudança na velocidade ou, se preferir, a que causa uma aceleração.
Quando mais de uma força atua sobre um objeto, é a força da rede que é importante. Como força é uma quantidade vetorial, use geometria ao invés de aritmética ao combinar forças.
Força externa: Para que uma força acelere um objeto, ela deve vir de fora dele. Você não pode se puxar para cima por suas próprias correias de botas. Quem diz que você pode está literalmente errado.