A Primeira lei de Newton ou primeira lei do movimento é muitas vezes indicada como:
Um objeto em repouso permanece em repouso e um objeto em movimento permanece em movimento com a mesma velocidade e na mesma direção, a menos que influenciado por uma força desequilibrada.
Explicando a primeira lei de Newton
Há duas partes a esta declaração – um que prevê o comportamento de objetos fixos e outra que prevê o comportamento de objetos em movimento. As duas partes encontram-se resumidos no esquema seguinte.
- Objeto em repouso (V = 0 m/s) → A = 0 m/s → O objeto permanece em repouso.
- Objeto em movimento (V ≠ 0 m/s) → A =0 m/s → O objeto permanece em movimento.
O movimento de todos os objetos pode ser descrito dizendo que os objetos tendem a “continuar a fazer o que estão fazendo” (a não ser influenciado por uma força de desequilíbrio). Se em repouso, eles vão continuar nesse mesmo estado de repouso. O estado de movimento de um objeto é mantido, desde que o objeto não seja influenciado por uma força que o desequilibre. Todos os objetos resistem às mudanças no seu estado de movimento – eles tendem a “continuar a fazer o que estão fazendo.”
A velocidade é uma grandeza vetorial que expressa a velocidade do objeto, e a direção de seu movimento e, portanto, a afirmação de que a velocidade do objeto é constante, é uma afirmação de que tanto a sua velocidade e direção de movimento são constantes.
A primeira lei de Newton pode ser matematicamente indicada como:
História da primeira lei de Newton
O antigo filósofo grego Aristóteles tinha a visão de que todos os objetos têm um lugar natural no universo: que os objetos pesados (como pedras) queria estar em repouso na Terra e que objetos leves como a fumaça queriam estar em repouso no céu e as estrelas queria permanecer nos céus. Ele pensou que um corpo estava em seu estado natural, quando estava em repouso, e para o corpo se mover em linha reta a uma velocidade constante, um agente externo era necessário para empurrá-lo continuamente, caso contrário ele iria parar de se mover.
Galileu Galileu, no entanto, percebeu que uma força é necessária para alterar a velocidade de um corpo, isto é, a aceleração, mas nenhuma força é necessária para manter a sua velocidade. Em outras palavras, Galileo indicou que, na ausência de uma força, um objeto em movimento irá continuar em movimento. A tendência de objetos resistirem a mudanças no movimento foi o que Galileu chamou de inércia.
Esta visão foi aperfeiçoada por Newton, que fez em sua primeira lei, também conhecida como a lei da inércia, não significa que não há força de aceleração e, portanto, o corpo vai manter a sua velocidade. Como a primeira lei de Newton é uma reafirmação da lei da inércia que Galileu já havia descrito, Newton adequadamente deu crédito ao Galileo.
A lei da inércia aparentemente ocorreu a vários filósofos e cientistas naturais diferentes e de forma independente, incluindo Thomas Hobbes no seu Leviatã. O filósofo do século 17 e matemático René Descartes também formulou a lei, embora ele não realizou experimentos para confirmar.
A Primeira lei de Newton foi publicada inicialmente na obra Princípia
Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.
Cuja a tradução é exatamente:
Lei I: Todo corpo persiste em seu estado de estar em repouso ou de movimento uniforme em linha reta para a frente, a não ser na medida em que é obrigado a mudar seu estado por força impressionado.
Exemplos da primeira lei de Newton
Vejamos um exemplo prático dessa lei:
Imagine um peão rodando sobre seu eixo, a tendência é que ele continue rodando, porém sabemos que em determinado momento seu movimento irá cessar, isso ocorre devido ao atrito com o chão, resistência do ar e outros fatores que o fazem com que ele perder energia. Agora imagine, o mesmo peão, só que dessa vez girando no espaço, onde não há a força gravitacional da terra atuando sobre ele, nem a resistência do ar, nessa situação ele continuaria rodando perpetuamente até que seu movimento fosse interrompido por alguma outra força. Isto é evidente em sondas espaciais que se movem continuamente no espaço.
Se um objeto em movimento com uma velocidade para o leste de 5 m/s, ele vai continuar nesse mesmo estado de movimento (5 m/s, Leste) até que alguma outra força atue sobre ele. Se em movimento com uma velocidade para a esquerda de 2 m/s, ele irá continuar nesse mesmo estado de movimento (2 m/s, à esquerda).
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