Física

Notem o uso repetido do verbo “restos”. Podemos pensar nesta lei como preservando o status quo do movimento.

Tempo do que contradizendo nossa experiência, a primeira lei do movimento de Newton afirma que deve haver uma causa (que é uma força externa líquida) para que haja qualquer mudança na velocidade (seja uma mudança de magnitude ou de direção). Vamos definir a força externa da rede na próxima seção. Um objeto que desliza sobre uma mesa ou piso abranda devido à força da rede de atrito que atua sobre o objeto. Se o atrito desaparecesse, o objeto ainda abrandaria?

A idéia de causa e efeito é crucial para descrever com precisão o que acontece em várias situações. Por exemplo, considere o que acontece com um objeto deslizando ao longo de uma superfície horizontal áspera. O objeto rapidamente pára. Se pulverizarmos a superfície com pó de talco para tornar a superfície mais lisa, o objecto desliza mais longe. Se tornarmos a superfície ainda mais lisa, esfregando óleo lubrificante, o objeto desliza ainda mais longe. Extrapolando para uma superfície sem atrito, podemos imaginar o objeto deslizando em uma linha reta indefinidamente. O atrito é assim a causa da desaceleração (consistente com a primeira lei de Newton). O objecto não abrandaria de todo se o atrito fosse completamente eliminado. Considere uma mesa de hóquei no ar. Quando o ar é desligado, o disco desliza apenas uma pequena distância antes de o atrito o desacelera até uma parada. Contudo, quando o ar é ligado, cria uma superfície quase sem fricção, e o disco desliza longas distâncias sem abrandar. Além disso, se soubermos o suficiente sobre o atrito, podemos prever com precisão a rapidez com que o objeto vai diminuir a velocidade. O atrito é uma força externa.

A primeira lei de Newton é completamente geral e pode ser aplicada a qualquer coisa desde um objeto deslizando sobre uma mesa até um satélite em órbita a sangue bombeado do coração. Os experimentos verificaram completamente que qualquer mudança na velocidade (velocidade ou direção) deve ser causada por uma força externa. A idéia de leis geralmente aplicáveis ou universais é importante não apenas aqui – é uma característica básica de todas as leis da física. Identificar essas leis é como reconhecer padrões na natureza a partir dos quais outros padrões podem ser descobertos. O gênio de Galileu, que primeiro desenvolveu a idéia da primeira lei, e Newton, que a esclareceu, foi fazer a pergunta fundamental: “Qual é a causa? Pensar em termos de causa e efeito é uma visão do mundo fundamentalmente diferente da típica abordagem grega antiga, quando perguntas como “Por que um tigre tem listras?” teriam sido respondidas de forma aristotélica: “Essa é a natureza da besta”. Verdade talvez, mas não uma visão útil.

Massa

A propriedade de um corpo permanecer em repouso ou permanecer em movimento com velocidade constante é chamada inércia. A primeira lei de Newton é frequentemente chamada a lei da inércia. Como sabemos por experiência, alguns objectos têm mais inércia do que outros. É obviamente mais difícil mudar o movimento de uma grande rocha do que o de uma bola de basquete, por exemplo. A inércia de um objeto é medida pela sua massa. Grosso modo, a massa é uma medida da quantidade de “material” (ou matéria) em algo. A quantidade ou quantidade de matéria em um objeto é determinada pelo número de átomos e moléculas de vários tipos que ele contém. Ao contrário do peso, a massa não varia com a localização. A massa de um objeto é a mesma na Terra, em órbita, ou na superfície da Lua. Na prática, é muito difícil contar e identificar todos os átomos e moléculas de um objecto, por isso as massas não são muitas vezes determinadas desta forma. Operacionalmente, as massas dos objectos são determinadas por comparação com o quilograma padrão.