As Leis de Newton

As duas primeiras leis de Newton podem-se deduzir da mesma equação:

F = ma

(A resultante das forças é igual ao produto da massa pela aceleração)

A força poderá ser medida em Newton se a massa for medida em kg e a aceleração em m/s² pelo Sistema Internacional de Unidades de medidas ( S.I ).

Começemos pelo princípio...

Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

(Todo corpo continua em estado de repouso ou de movimento uniforme em linha recta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.)

1. Primeira lei de Newton ou princípio da inércia:

Um exemplo prático:

“No Metro”

Despertados pelo sinal sonoro da chegada do Metro à estação, dirigimo-nos até ao limite do cais de embarque... Abrem-se as portas, deixamos sair quem tem de sair (é importante que retenham isto, não tem nada haver com Física, apenas com civismo). Para este exercício simples, recomendo que fiquem de pé... soa o aviso de que as portas vão fechar, um último passageiro entra a correr e orgulha-se da sua proeza (“Consegui!”).

Neste momento encontramo-nos parados, dentro do Metro. No momento em que o Metro arranca, sentimos que somos puxados para trás, mas o que acontece realmente é que o nosso corpo, tal como o de qualquer outro passageiro, mesmo o orgulhoso “último passageiro”, tem a tendência para se manter exactamente como estava...ou seja, parado, sem movimento.

Mais umas centenas de metros à frente, chegamos à próxima estação e, embora sintamos o nosso corpo parado, ele está em movimento, precisamente à mesma velocidade que a do Metro. Na travagem, sentimos o oposto, parece que somos empurrados para a frente, quando o que realmente acontece é que o nosso corpo tem a tendência para continuar em movimento, à mesma velocidade que seguia.

“Um corpo que esteja em movimento ou em repouso, tende a manter o seu estado inicial.”

Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

(A mudança de movimento é proporcional à força imprimida, e é produzida na direcção da linha recta na qual aquela força é imprimida.)

2. Segunda lei de Newton ou princípio fundamental da mecânica:

Um exemplo prático:
“Ainda no Metro”
Como estas duas leis se podem deduzir uma da outra, resolvi continuar com o mesmo exemplo.
Já sabemos que um corpo tem a tendência para manter o seu estado de movimento/inércia. No caso do Metro sabemos ainda que, quando em “andamento”, temos a mesma velocidade que o Metro. O que esta segunda lei nos diz é que, quanto maior for a força que nos “puxa para trás” (no arranque), maior será a nossa (do Metro) aceleração (a aceleração, grosso modo, é a uma variação de velocidade). O que é verdadeiramente extraordinário nesta lei, é que funciona ao contrário também, ou seja, quanto maior for a aceleração do(s) corpo(s), maior será a resultante das forças neles aplicada.
“A resultante das forças que agem num corpo é igual ao produto da sua massa pela aceleração adquirida.”

Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.
(Para toda a acção há sempre oposta uma reacção igual, ou, as acções mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.)

3. Terceira Lei de Newton ou lei de acção e reacção:

Um exemplo prático:
“Os encontrões no Metro”
Para quem usa frequentemente este meio de transporte já deve ter passado por esta experiência, pelo que apelo à memória e imaginação.
Quantas vezes não arriscamos a nossa integridade numa simples viagem de Metro? Quantas vezes não tivémos de seguir viagem sem um apoio garantido, apenas suportados pelo nosso frágil equilíbrio?
Avancemos para o momento da travagem... Estamos, como disse antes, sem qualquer apoio, apenas confiando no nosso equilíbrio. Neste momento, e segundo a primeira lei de Newton, o nosso corpo continua o movimento com a velocidade que trazia, ou seja, neste momento, temos a tendência para “ultrapassar” o Metro. O que realmente acontece é que entramos em desequilíbrio, acabamos por dar um encontrão ao senhor que estava ao nosso lado, o que é bom para nós pois conseguimo-nos manter de pé, mas em jeito de dominó, os encontrões sucedem-se. A cada encontrão existe uma cara de alívio pelo equilíbrio readquirido, e outra de sufoco, à procura de uma força que contrarie a possível queda. Os encontrões terminam ao pé da porta da carruagem, no preciso momento em que o Metro chega à estação e pára, de portas abertas...desta vez não há “força de reacção”, a não ser que alguém, do lado de fora da carruagem, revele sinais de fraco civismo e esteje em cima da porta, mesmo “a tempo” de participar no exemplo da terceira lei de Newton.

"Para cada acção há sempre uma reacção oposta e de igual intensidade."

Na Wikipédia:
As Leis de Newton