Explicamos quem foi Isaac Newton e os principais acontecimentos de sua vida. Além disso, suas características e leis de movimento.
Quem foi Isaac Newton?
Isaac Newton foi um cientista inglês que se dedicou principalmente à física e à matemática , mas também se interessou por filosofia , alquimia (uma forma anterior de química) e teologia .
Entre suas contribuições para o conhecimento científico estão:
- A descoberta do espectro de cores contido na luz .
- A primeira hipótese sobre a existência de partículas que compõem a luz.
- O estudo da transmissão de temperatura por convecção.
No entanto, suas contribuições mais importantes são as três leis do movimento , que são explicadas a seguir. Essas leis foram capazes de explicar o movimento das estrelas a partir dos mesmos princípios físicos com os quais o movimento na superfície da Terra é explicado.
Veja também: Leis de Newton
Biografia de Isaac Newton
Isaac Newton nasceu em 4 de janeiro de 1643 no condado de Lincolnshire , em uma vila chamada Woolsthorpe Manor, que fica ao norte de Londres, na Inglaterra .
Seu pai, Barnabas Smith, era um camponês que morreu no final de 1642, então Newton foi criado por sua mãe, Hanna Ayscough , até que ela se casou com outro homem, momento em que ele foi morar com seus avós, até que seu padrasto faleceu .
Desde muito jovem mostrou talento para invenções , por exemplo, copiou de sua cidade um moinho de vento que funcionava ainda melhor que o original. Em 1661 ele entrou na Universidade de Cambridge e aprofundou seus estudos em óptica, geometria e matemática, e desenvolveu um modelo de telescópio.
Em 1693, ele sofreu uma crise psíquica , juntamente com períodos de depressão e paranóia. Acredita-se que essas condições tenham sido causadas por envenenamento acidental por mercúrio durante seus experimentos. Ele morreu em 20 de março de 1727, aos 84 anos.
Lei da Inércia de Newton ou Primeira Lei
“Todo corpo persevera em seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme, a menos que seja forçado a mudar de estado por forças impressas sobre ele.”
O que esta lei indica é que se um objeto está em repouso, ele continuará em repouso , e se estiver em movimento retilíneo uniforme, manterá esse movimento, a menos que uma força seja aplicada a ele (que visa pará-lo, acelerá-lo, ou mova-o em outra direção).
Essa lei contradiz a lei de Aristóteles, que afirmava que um corpo só poderia se manter em movimento se uma força constante fosse aplicada a ele.
Aplicação prática da Primeira Lei de Newton
Saber que um objeto continuará a se mover depois que uma força for aplicada a ele (e enquanto nenhuma outra força atuar sobre ele) é de vital importância.
Por exemplo, ao considerar a segurança de um meio de transporte . Um passageiro em um carro está em um movimento retilíneo uniforme.
Se o carro for parado por uma força externa, o passageiro continuará se movendo , ou seja, pode bater no para-brisa ou até mesmo passar por ele.
Por isso, existem cintos de segurança que param o movimento do passageiro ao mesmo tempo que o carro pára.
Por que os objetos em movimento param?
Se o motor de um carro que está em movimento retilíneo uniforme for desligado, ele continuará em movimento, de acordo com a Primeira Lei de Newton. No entanto, gradualmente , o carro vai desacelerar e, eventualmente, parar . Isso ocorre porque as forças de atrito estão agindo no carro (por exemplo, a resistência exercida pelo ar e pela estrada no carro).
O conhecimento dessas forças permite projetar objetos que, devido à sua forma, reduzem ao máximo as várias resistências. Por exemplo, os designs aerodinâmicos dos carros ou as superfícies deslizantes dos esquis que reduzem o atrito.
Primeira Lei de Newton e gravidade
No espaço sideral não há atrito, pois não há ar para parar os objetos com sua resistência. Portanto, ao observar o movimento da Lua em torno da Terra , Newton chegou à conclusão de que se a Lua não saiu de sua órbita foi porque havia uma força que a mantinha unida à Terra: a gravidade .
Lei Fundamental da Dinâmica ou Segunda Lei de Newton
“A mudança no movimento é diretamente proporcional à força impressa e ocorre de acordo com a linha reta ao longo da qual essa força é impressa.”
Com sua segunda lei, Newton eleva a força como um fenômeno quantificável, ou seja, a mudança no movimento de um objeto torna possível medir a força aplicada a esse objeto e vice-versa. Forças aplicadas a objetos em movimento geram aceleração .
Queda livre
Na queda livre de objetos, observa-se a aplicação da Segunda Lei de Newton: o objeto é atraído pela força da gravidade . Portanto, o objeto sofre uma aceleração.
É por isso que objetos que caem de uma certa altura atingem o solo com menos velocidade do que aqueles que caem de uma altura maior: quanto maior a altura em que um objeto cai, mais tempo ele acelera e, portanto, atinge o aterrar mais rápido.
Pêndulo simples
No pêndulo, a Segunda Lei de Newton é observada, mas na combinação de duas forças. Por outro lado, quando você solta um pêndulo, a gravidade exerce uma força para baixo . Mas, simultaneamente, a corda do pêndulo também exerce uma força, chamada tensão. Tensão e gravidade não são forças opostas, mas se combinam para criar um movimento contínuo.
Terceira Lei de Newton: Princípio de Ação e Reação
“Com cada ação uma reação igual e oposta sempre ocorre . ” Isso significa que quando um corpo exerce uma força sobre outro (ação), ele aplica a mesma força, mas na direção oposta no primeiro (reação).
Essa lei foi desenvolvida por Newton de forma totalmente original, ao contrário das duas anteriores, que se baseavam no trabalho de outros físicos. A Terceira Lei de Newton nos permite pensar nas forças como um sistema , no qual os corpos se relacionam entre si por meio de forças opostas.
Aplicações da Terceira Lei de Newton
Embora a Terceira Lei de Newton seja usada no estudo de partículas, também podemos observá-la na vida cotidiana . Por exemplo, ao usar uma raquete, aplicamos uma força na água e a água aplica a mesma força na raquete, mas na direção oposta. Portanto, quando remamos “para trás”, o barco avança.
O princípio de ação e reação também pode ser levado em consideração para o uso de uma arma de fogo . A arma empurra a bala, que é muito pequena, com alguma força em uma direção, mas, ao mesmo tempo, a arma é empurrada para trás com a mesma força.
Como a arma é muito maior do que a bala, sua aceleração é menor que a da bala, portanto, com um aperto firme, seu movimento pode ser contido.
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