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Isaac Newton

O pai da Física e as Leis de Newton.
"Se eu vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes."

 http://geniosdaciencia.bioorbis.org/2019/02/isaac-newton.html
Isaac Newton. Fonte da imagem: Superinteressante.

Nome: Isaac Newton

Nacionalidade: Inglês

Nascimento: 25 de dezembro de 1642
Local: Woolsthorpe-by-Colsterworth, Inglaterra

Morte: 31 de março de 1727 (84 anos)
Local: Londres

Área: Ciência

Orientadores: Isaac Barrow e Benjamin Pulleyn

Orientado: Roger Cotes, Willam Whiston

Contribuições: Matemática, óptica, Lei da gravitação universal

Conhecido por: Philosophiae Naturalis. Principia Mathematica. Leis de Newton

Quando perguntaram, certa vez, a Isaac Newton como fizera suas grandes descobertas, ele respondeu: "Pensando sempre nelas". Também se conta que teria dito: "Mantenho o tema constantemente diante de mim e espero que os clarões da alvorada, pouco a pouco, se transformem em plena luz".



Essa capacidade de concentração é uma qualidade peculiar do gênio de Newton e se ajusta muito bem ao seu caráter e personalidade. Pois ele foi um homem solitário, sem amigos próximos ou íntimos, sem confidentes. Nunca se casou e passou a juventude sem pai (que morreu antes de seu nascimento, no natal de 1642) e sem mãe (que se casou dois anos depois e deixou o filho para ser criado por uma avó idosa).

Um homem solitário, que desenvolveu "poderes excepcionais de introspecção contínua e concentrada". Nestas palavras, lorde Keynes, economista e biógrafo de Newton, sintetizou o "poder deste cientista em manter continuamente em sua mente um problema puramente mental... durante horas, dias e semanas, até que lhe entregasse seu segredo". Aí, então, de acordo com seu caráter introvertido, ficava Newton satisfeito em guardar sua descoberta para si mesmo, sem publicá-la rapidamente, conforme seus colegas cientistas da época gostavam de fazer. Já se disse, por isso, que toda descoberta de Newton teve duas fases: a descoberta era feita por Newton, os outros tinham, então, que descobrir o que ele havia feito.

Jardim Botânico de Cambridge: Macieira plantada em homenagem a Newton. Fonte da imagem: Wikipedia.

As sementes das grandes realizações de Newton em ciência aconteceram dezoito messes após sua graduação na universidade (1665-1667), quando o temor da peste negra provocou o fechamento da escola e seu retorno à fazenda da família, em Woolsthorpe, Lincolnshire, onde nascera.

Aí ele efetuou sua mais fundamental contribuição à Matemática: os métodos do cálculo diferencial e integral (invenção cujo crédito deve ser repartido com o filósofo e matemático alemão G. W. Leibniz, co-inventor independente). Durante o mesmo período, Newton descobriu a Lei do Inverso do Quadrado e testou-a por um cálculo grosseiro do movimento da Luz.

O restante da vida científica de Newton foi devotado à elaboração das descobertas fundamentais que havia feito. Tornou-se professor de Matemática em Cambridge, e em 1672 seu artigo sobre luz e cor e a descrição do novo telescópio foram lidos para a Royal Society. Depois de alguns aspectos de sua obra terem sido mal compreendidos e criticados, decidiu não publicar mais nada. Suas inovações matemáticas foram distribuídas apenas sob forma manuscrita até bem tarde em sua vida, quando então algumas foram impressas.

Réplica do telescópio feito por Newton. Fonte da imagem: Wikipéida.

Em 1684, depois de receber a visita do astrônomo Edmund Halley - e acedendo aos apelos deste -, escreveu Os princípios matemáticos da Filosofia natural (Londres, 1687), sobre suas descobertas em Dinâmica e Mecânica celeste e outros aspectos da Física.

Nesta obra, não só enunciou e aplicou a Lei da Gravitação Universal, como também apresentou as três famosas leis do movimento, que têm seu nome e sobre as quais foi construído seu sistema de Dinâmica. Foi aí também que ele apresentou, pela primeira vez, um conceito claro de massa e momento linear, e imaginou um conjunto de experiências para mostrar que a massa (medida pela inércia) é proporcional ao peso.

Newton em uma de suas descobertas. Fonte da imagem: Biography.

Em 1690, Newton ficou desencantado (ou aborrecido) com a vida fechada de professor da universidade e mudou-se para Londres, onde se tornou diretor da Casa da Moeda, posto que ocupou até sua morte. Tornou-se presidente da Royal Society e dirigiu a ciência britânica com firme controle. Morreu em 1727 e foi enterrado, com honras nacionais, na abadia de Westminster.

Um prisma decompondo a luz branca nas cores do espectro, como descoberto por Newton. Fonte da imagem: Wikipedia.

Durante a maior parte de sua vida foi um ardente estudioso de teologia, lendo e tomando inúmeras notas, escrevendo artigos e livros sobre questões religiosas. Mas o objeto principal de seus estudos era a alquimia, que lia extensamente, copiando seções inteiras de livros, fazendo experiências, tudo com um objetivo que não conhecemos.

Talvez tenha sido a visão de um conhecimento que nunca atingiu que o tenha levado a desvalorizar suas monumentais realizações científicas, pois pouco antes de sua morte comentou:

Não sei como aparecerei para o mundo. Para mim mesmo, me vejo como um garoto brincando na praia, divertindo-se aqui e ali por achar uma pedra mais polida ou uma concha mais bonita que as outras, enquanto o grande oceano da verdade permanece desconhecido em minha frente".

AS LEIS DE NEWTON


As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso também é conhecida por Mecânica Newtoniana.

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia


Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.

Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento. 

Estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é: "Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento." Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia se alguém ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente de zero.



2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica


Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual. A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja: 


ou em módulo: F=ma 

Onde: 

F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N); 

m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg); 

a é a aceleração adquirida (em m/s²). 

A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).

Exemplo: Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele? 

F=ma 

12=2a 

a=6m/s² 

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação


Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.

Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:

"As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

Referência

NUNES, et al. Física Mecânica. Editora Ática. 1999.

Para finalizar veja um vídeo do canal Hexag Medicina, sobre Física - Leis de Newton:


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