Segundo a primeira lei de Newton, também conhecida como lei da inércia, os corpos tendem a manter-se em repouso ou em movimento com velocidade constante se nenhuma força for aplicada sobre eles.
Essa é a primeira das três leis de Isaac Newton sobre a movimentação dos corpos, que foram publicadas em 1687, em seu livro Princípios Matemáticos da Filosofia Natural.
Newton elaborou a lei da inércia com base nos estudos realizados por Galileu Galilei, que constatou a tendência dos objetos de permanecerem em repouso ou em velocidade constante a partir da observação da órbita dos planetas.
Enunciado da 1ª lei:
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.
Explicação da 1ª Lei de Newton
A lei da inércia de Isaac Newton enuncia que os corpos se mantêm em repouso ou em movimento retilíneo uniforme se nenhuma força externa agir sobre eles.
Essa lei, portanto, considera duas situações: um corpo em repouso e um corpo em movimento retilíneo uniforme.
Corpo em repouso
Esse caso é mais lógico e de fácil compreensão. Quando um corpo está em repouso, ele está parado e sua velocidade é zero.
Vamos usar como exemplo uma bola em repouso sobre uma superfície plana. Se alguém chutar essa bola, ela irá se movimentar, pois sobre ela foi aplicada uma força.
Essa bola, no entanto, não permanecerá em movimento para sempre, pois o chão exerce uma força de atrito sobre ela, o que faz com que sua velocidade diminua até que entre em repouso novamente.
Corpo em movimento retilíneo uniforme
Quando um corpo está em movimento retilíneo uniforme (MRU) significa que ele está em movimento com velocidade constante e em linha reta e continuará se movimentando se nenhuma força externa agir sobre ele.
Isso aconteceria em uma situação onde não há qualquer outra força de atrito agindo sobre o corpo em movimento.
Quando um corpo está em MRU, sua velocidade é constante e portanto sua aceleração é zero - aceleração é a grandeza que determina a variação da velocidade. Porém, se uma força externa agir sobre o corpo, este ganhará aceleração e sua velocidade irá se alterar.
Usando a bola como exemplo para esse caso, consideramos que ela está posicionada sobre uma superfície lisa que não oferece qualquer atrito. Também não há atrito com o ar, ou seja, a resultante de todas as forças sobre a bola é zero.
Caso alguém chute essa bola, ela entrará em movimento retilíneo uniforme e permanecerá em movimento com velocidade constante até que outra força seja aplicada sobre ela.
Esse caso é menos intuitivo, pois no planeta Terra sempre há alguma força sendo aplicada aos corpos, como por exemplo a gravidade, a resistência do ar e o atrito com superfícies.
Saiba mais sobre as leis de Newton.
Força resultante
O termo força resultante é resultado do somatório de todas as forças aplicada sobre um corpo.
Por exemplo, quando uma pessoa chuta uma bola, há diversas forças atuando sobre ela: a força aplicada pelo chute, o atrito da bola com o chão, a gravidade e a resistência oferecida pelas partículas de ar.
Para calcular a quantidade de força que age sobre aquele corpo, é preciso fazer o somatório dessas forças, que são vetoriais, isto é, possuem intensidade, direção e sentido.
Se uma bola estiver em repouso sobre uma superfície e uma pessoa aplicar uma força da esquerda para a direita e outra pessoa aplicar uma força de mesma intensidade da direita para esquerda, essas forças serão anuladas e a bola continuará em repouso.
Entenda mais sobre força.
Inércia
A inércia de um corpo é medida por sua massa. Isso significa que, quanto maior a massa de um corpo, maior será a sua inércia e, portanto, maior será a força resultante necessária para alterar seu estado de repouso ou MRU.
Por exemplo, se uma pessoa tentar empurrar uma caixa de madeira com 2 quilos, terá certa facilidade para tirá-la do estado de repouso. Agora, caso a caixa pese 200 quilos, a dificuldade será muito maior.
Entenda mais sobre inércia.
Exemplos práticos da primeira lei de Newton
Quando um ônibus está em movimento a 100 km/h, as pessoas no interior do veículo também estão se movimentando nessa velocidade em relação ao exterior do veículo. Caso o motorista freie bruscamente, as pessoas serão arremessadas para frente, pois elas tendem a manter-se em movimento a 100 Km/h.
Quando um ônibus está em repouso, as pessoas no interior também estão em repouso. Se o motorista acelerar repentinamente, seus corpos são empurrados para trás, pois tendem a permanecer em repouso.
Veja também:
- As 3 leis de Newton
- 2ª lei de Newton
- 3ª lei de Newton