50 ideias de física que precisa mesmo de saber joanne baker

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matéria em movimento força para serem acelerados do que objectos mais leves. De forma que para acelerar um carro e ele demorar um minuto desde o repouso até atingir 100 quilómetros por hora seria necessária uma força igual à massa do carro vezes o aumento da sua velocidade por unidade de tempo. A segunda lei de Newton é expressa de forma algébrica como «F = ma», força (F) igual à massa (m) vezes a aceleração (a). Invertendo esta definição, uma outra forma de exprimir a segunda lei diz que a aceleração é igual à força por unidade de massa. Para uma aceleração constante, a força por unidade de massa também não se altera. De forma que a mesma quantidade de força é necessária para mover um quilograma de massa, quer ele faça parte de um corpo grande ou de um corpo pequeno. Isto explica a experiência imaginária de Galileu, em que ele perguntou qual corpo atingiria o chão primeiro, se largados da mesma altura: uma bala de canhão ou uma pena? À primeira vista poderíamos pensar que a bala de canhão chegaria antes da pena. Mas isto é só devido à resistência do ar, que trava a pena. Se não houvesse ar, ambas cairiam exactamente da mesma forma, chegando ao chão ao mesmo tempo. Ambas sentem a mesma aceleração, devida à gravidade, de forma que caem lado a lado. Os astronautas da Apollo 15 mostraram em 1971 que, na Lua, onde não há atmosfera para a travar, a pena cai à mesma velocidade que o martelo, bem pesado, de um geólogo.

Acção igual a reacção A terceira lei de Newton afirma que qualquer força aplicada a um corpo produz nesse corpo uma força de reacção de valor igual mas sentido oposto. Por outras palavras, para toda a acção existe uma reacção. A força oposta é sentida como sendo um recuo. Se uma patinadora empurrar outra, ela também vai mover-se para trás à medida que empurra o corpo da sua companheira. Um atirador sente o coice da espingarda no seu ombro quando dispara. A força de recuo tem uma intensidade igual à força que se exprimiu originalmente, como o empurrão ou a bala. Nos filmes de crimes, a vítima de um tiroteio é frequentemente empurrada para trás pela força da bala. Isto é enganador. Se a força fosse realmente tão grande, o atirador também seria atirado para trás pelo recuo da sua arma. Até quando nós saltamos para cima exercemos uma pequena força sobre a Terra dirigida para baixo, mas como a Terra tem uma massa muitíssimo superior à nossa é impossível dar por essa força. Com estas três leis, mais a gravidade, Newton conseguiu explicar o movimento de quase todos os objectos, desde avelãs em queda até às balas disparadas por um canhão. Armado com estas três equações, poderia ter subido para cima de uma motocicleta, se tal coisa tivesse existido nos seus dias, e atacado o Poço da Morte com toda a confiança. Quanta confiança devem depositar nas leis de Newton? A primeira lei diz que a mota e o seu condutor querem continuar a andar numa dada direcção a uma certa velocidade. Mas para fazer com que a mota ande em círculos, de acordo com a segunda lei, é preciso aplicar uma força para a manter confinada e fazer com que mude constantemente de direcção, neste caso a força aplicada pela pista através das rodas. A força necessária é igual à massa da mota e do condutor multiplicada pela sua aceleração.


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