A Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia) afirma que todo corpo tende a permanecer em estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que uma força atue sobre ele.
Conhecida como Lei da Inércia, a Primeira Lei de Newton é uma das leis que formam os três pilares fundamentais da Mecânica Clássica, também é conhecida por Mecânica Newtoniana.
A Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia) foi formulada pelo físico inglês Isaac Newton e publicada, juntamente com as outras duas leis, em 1687 na obra de três volumes, intitulada “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”.
A Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia) exige a existência um referencial, chamado referencial newtoniano ou referencial inercial, ao qual o movimento de uma partícula não submetida às forças é descrito por uma velocidade vetorial constante.
A Primeira Lei de Newton é descrita da seguinte forma:
“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”.
O Princípio da Inércia foi apresentado por Newton com o intuito de estabelecer um referencial para as duas outras leis descritas por ele: Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) e Terceira Lei de Newton (Princípio da Ação e Reação).
Conceito de Inércia
Inércia é a tendência natural que os corpos possuem de permanecer em repouso ou manter a velocidade constante. As primeiras interpretações sobre a inércia foram formuladas por Galileu Galilei.
A partir de experimentações e reflexões, Galileu chegou à conclusão de que, se não houvesse forças contrárias ao movimento do corpo, ele não cessaria o movimento, continuando em movimento retilíneo e com velocidade constante após o início do movimento.
Baseado nos trabalhos de Galileu e de Jonhanes Kepler, Isaac Newton formulou, no século XVII, as leis básicas da mecânica, que relacionam movimento e força.
Newton desenvolveu a teoria sobre os movimentos dos corpos, que deu origem às leis que explicam os movimentos e as suas causas, denominadas de Leis de Newton.
Em seus estudos e experimentos, ele confirmou o que Galileu havia citado sobre o movimento de um corpo livre da ação de forças. Assim, Newton enunciou o que ficou conhecido como a Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia).
Referencial inercial
Sistema de referência inercial é aquele no qual um corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, quando nenhuma força ou conjunto de forças age sobre ele.
Trata-se de situações nas quais o corpo está em repouso ou em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e livre da ação de forças. O referencial inercial é um sistema no qual vale o Princípio da Inércia.
Para descrever um movimento ou a ausência dele é necessário especificar a referência da observação. É para isso que serve o referencial inercial. Geralmente, adota-se como referencial inercial todo sistema de referência em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme.
Portanto, referencial inercial é o sistema que torna válido o Princípio da Inércia, ou seja, sistema de referência que não possui aceleração em relação aos corpos fixos. Isto é, um referencial inercial é aquele em que a primeira lei de Newton descreve corretamente o movimento de um corpo em equilíbrio.
Aplicações da Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia)
O caso do repouso parece meio óbvio e fácil de ser compreendido, pois trata-se de um corpo com velocidade constante zero.
No entanto, a Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia) também funciona para corpos em movimento, mas lembre-se que não é qualquer tipo de movimento.
O corpo precisa estar em movimento retilíneo uniforme (MRU), isto é, aquele movimento em que a mesma distância é percorrida em intervalos de tempo iguais.
Para exemplificar a Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia), observe as seguintes situações:
Exemplo 1 – Se um ônibus estiver parado e acelerar bruscamente, o corpo do passageiro tende e ser jogado para trás, para manter o seu estado de repouso. Já se o veículo estiver em movimento e frear bruscamente, o corpo do passageiro tende a seguir se descolocando e será projetado para frente, mantendo o estado de movimento uniforme.
Exemplo 2 – Em uma prova hípica, se um dos cavalos refuga em um dos obstáculos, pela Lei da Inércia, a montaria será arremessada para frente, buscando manter o seu estado de movimento uniforme.
Exemplo 3 – Se motorista está dirigindo em uma estrada a 100 km/h, a menos que pise mais no acelerador ou pise no freio, ou que um outro carro bata no seu, ele continuará nessa mesma velocidade.
Note que nos exemplos 1 e 2 os corpos estavam livres da ação de forças no estado de repouso ou em movimento uniforme, até que alguma força não nula atuou sobre eles, modificando o seu estado de inércia. Já no exemplo 3, o corpo livre da ação de forças permaneceu em seu estado de inércia, uma vez que nenhuma força não nula atuou sobre ele.
Resumo sobre Primeira Lei de Newton
A Primeira Lei de Newton, ou Princípio da Inércia, é uma das leis criadas por Isaac Newton e considerada uma das formadoras dos três pilares fundamentais da Mecânica Clássica.
O Princípio da Inércia foi apresentado com objetivo de estabelecer um referencial para as duas outras leis descritas por Newton.
Para contextualizar, inércia é a tendência natural que os corpos possuem de permanecer em repouso ou manter a velocidade constante e teve a primeira teoria criada por Galileu.
Na Primeira Lei de Newton, o corpo está em repouso ou em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e livre da ação de forças.