As três leis de Newton formam os pilares fundamentais da Mecânica Clássica, também conhecida como Mecânica Newtoniana. A primeira lei, chamada de lei da inércia, é uma das mais fáceis de entender, além de ser um assunto comum em vestibulares e no Exame Nacional do Ensino Médio (Enem).
A seguir, entenda melhor como funciona a primeira Lei de Newton com o resumo que o Vestibulares preparou. Você também vai conferir exemplos práticos e de que forma estudar o assunto para os vestibulares e Enem. Bora!
- 1 O que é a Primeira Lei de Newton?
- 2 Qual é a fórmula para calcula a inércia?
- 3 Em qual matéria Primeira Lei de Newton está inserida?
- 4 Exemplos práticos da aplicação da Primeira Lei de Newton
- 5 Como estudar sobre a Primeira Lei de Newton para o Enem e vestibulares?
- 6 Questões sobre Primeira Lei de Newton do Enem
O que é a Primeira Lei de Newton?
A primeira lei de Newton afirma que um corpo em repouso permanecerá em repouso e um corpo em movimento permanecerá em movimento — a menos que seja impulsionado por uma força externa.
Essa lei científica significa simplesmente que as coisas não podem começar a se movimentar, parar ou mudar de direção sozinhas. Deve haver uma causa para que aconteça qualquer mudança na velocidade de um objeto.
Da mesma forma, um objeto em repouso tende a permanecer nesse estado se a força resultante sobre ele é nula. Por isso, esse é considerado o princípio da inércia.
Essa lei foi elaborada pelo físico inglês Isaac Newton, que se baseou nas observações feitas pelo cientista italiano Galileu Galilei.
Importante: a primeira Lei de Newton também explica o significado da força de atrito. Seguindo à risca ao princípio da inércia, enquanto se empurra uma bola no chão, ela deveria andar uma velocidade constante, a não ser que esbarrasse em um objeto. Porém, a bola desacelera aos poucos por conta da interferência de uma força de atrito da própria bola com o chão.
Qual é a fórmula para calcula a inércia?
A inércia pode ser calculada com o auxílio da 2.ª lei de Newton. De acordo com essa lei, a inércia de um corpo é a razão entre a força aplicada e a aceleração que é obtida mediante a aplicação dessa força. Observe na fórmula a seguir:
- FR – módulo da força resultante (N);
- m – massa do corpo (kg);
- a – aceleração (m/s²).
Vejamos um exemplo de quando você pode aplicar essa fórmula. Um objeto de massa 100 g é acelerado a 50 m/s². Qual o valor da força aplicada sobre esse objeto?
Utilizando a fórmula acima, é possível encontrarmos o valor da força. Porém, como a massa está expressa em gramas, precisamos primeiro converter para quilogramas (kg):
100 g=0,1 kg
Agora, basta colocar os números dentro da fórmula:
FR = m.a
F=0,1.50
F=5 N
Agora, ficou fácil de entender, não é? Para chegar à resposta correta, é importante sempre lembrar de converter os valores para as unidades adequadas da fórmula.
Em qual matéria Primeira Lei de Newton está inserida?
Os estudantes do Ensino Médio aprendem as Leis de Newton na matéria de Física, mas não é estranho encontrá-las em questões de outras matérias nos vestibulares.
Isso acontece porque grandes vestibulares têm suas questões elaboradas seguindo o princípio da interdisciplinaridade. Por exemplo, as questões de Física no Enem podem se misturar com assuntos da Geografia e da Química.
Essa mistura de áreas do conhecimento pode até causar uma certa confusão para quem está fazendo o vestibular, mas não há nada a temer. Sempre leia o final do enunciado para saber, exatamente, o que a questão está pedindo.
Exemplos práticos da aplicação da Primeira Lei de Newton
A definição da segunda lei de Newton pode ser observada em situações simples do cotidiano. Confira dois exemplos a seguir.
Exemplo 1: o airbag e cinto de segurança
Quando um carro está em movimento, os seus ocupantes também estão — do ponto de vista de uma pessoa que está vendo o veículo do lado de fora. Se o carro para de uma vez ou bate, as pessoas em seu interior tendem, por inércia, a continuar em movimento.
Porém, o airbag e o cinto de segurança são os itens que impedem que as pessoas continuem em movimento após uma parada brusca do carro. Eles permitem que o movimento das pessoas seja interrompido de forma instantânea à parada do veículo.
Quando os dois itens são ativados, os ocupantes permanecem em estado de repouso, porque há, sobre eles, forças que se anulam.
Exemplo 2: cartolina sobre o copo
Também podemos testar o comportamento da inércia com um experimento simples. Coloque um pequeno pedaço de cartolina em cima de um copo. Em seguida, coloque uma moeda sobre a cartolina. Por fim, puxe rapidamente a cartolina.
Você perceberá que a moeda cairá, em linha reta, dentro do copo. Isso ocorre graças à inércia da moeda: o resultado das forças sobre ela é zero, portanto, a sua tendência é permanecer em repouso.
Como estudar sobre a Primeira Lei de Newton para o Enem e vestibulares?
Você está se preparando para o Enem 2022, mas não sabe por onde começar a estudar a Lei de Newton? Em primeiro lugar, é importante treinar os assuntos de Física com base em um cronograma de estudos. Com essa ferramenta, é possível dividir o tempo de estudo entre as diferentes matérias.
Já tem um cronograma de estudo? Ótimo! Uma vez compreendida a parte teórica, comece a resolver questões de simulados e provas antigas dos vestibulares.
Quer uma ajudinha? No próximo tópico, separamos duas questões para treinar!
Questões sobre Primeira Lei de Newton do Enem
Agora que você sabe tudo (ou quase tudo) sobre a primeira Lei de Newton, que tal praticar os novos conhecimentos? Confira duas questões do Enem sobre esse assunto.
Questão 1 (Enem 2014)
Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera:
a) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
b) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
e) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento.
Questão 2 (Enem 2017)
Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.
Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
Quer o gabarito das questões? Aqui está: Questão 1 (letra C) e Questão 2 (letra B).
Agora é com você!
Quando o assunto é a primeira Lei de Newton, não é preciso se preocupar muito. De modo geral, os conceitos são simples de entender, e as três leis newtonianas apresentam fórmulas fáceis de aplicar. Esperamos que as nossas dicas tenham ajudado!
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