Aulas Adicionais – Inércia

Observando um fenômeno real, como por exemplo um carro em movimento, sabemos que ele só permanecerá em movimento devido a força propulsora de seu motor. Se por algum motivo o motor em questão deixa de impulsionar o carro (na falta de combustível, por exemplo) ele andará alguns metros, porém aos poucos, sua velocidade irá reduzindo até parar completamente. Isso ocorre devido a vários fatores: resistência do ar, atrito dos pneus com o asfalto, etc.

Uma vez o carro parado (em repouso) , ele tende a continuar parado, desde que não sofra a ação de uma força externa. Por si só, ele não é capaz de sair dessa condição. No entanto, entender esse conceito somente pela inexistência de movimento, pode nos levar ao erro, pois um móvel inerte não é somente um móvel em repouso.

Para facilitar o entendimento, devemos adotar uma situação ideal: imagine um móvel em movimento, deslizando por uma superfície livre de atritos, onde a força que gerou esse movimento (propulsão mecânica, impacto com outro corpo, etc) seja irrelevante. à luz do conceito de inércia, esse móvel possui a tendência de continuar em seu movimento indefinidamente, desde que não sofra influência de uma força externa. Seja qual for a natureza dessa força.

Tanto no primeiro caso (carro em repouso continuando em repouso) quanto no segundo caso (móvel que continua em movimento indefinidamente) são exemplos de corpos em inércia. E isso se dá tanto pela inexistência de forças atuantes responsáveis pelo movimento, quanto pela presença de forças, desde que o somatório das mesmas seja zero.

Analisemos superficialmente estes casos: um carro totalmente em repouso, de forma geral, só possui duas forças atuando em equilíbrio: força peso \vec{P} e força normal \vec{N}, não existindo nenhuma outra força capaz de movimentá-lo na horizontal. Já no segundo caso, um móvel em movimento indefinido, também possui as mesmas forças em equilíbrio e nenhuma outra força responsável pelo movimento no instante que estamos observando o fenômeno.

O que é difícil entender é que sempre associamos movimento à força de forma intuitiva. Na verdade, confundimos movimento de um móvel com um móvel em movimento acelerado, unicamente. Mas é possível existir um movimento que não seja acelerado. Ainda sim é movimento. Este movimento é chamado de movimento uniforme, onde a aceleração é igual a zero e sua velocidade é constante. A força só gera aceleração ou deseceleração, nada mais. Quando cessamos a aplicação de uma força em um móvel que desliza sobre uma superfície livre de atrito, ele deixa de se movimentar de forma acelerada e passa a se movimentar com velocidade constante e só vai parar se aplicarmos uma outra força, que reduzirá sua velocidade até entrar em repouso.

A aceleração de um movimento é descrita pela segunda Lei de Newton que é resumida da seguinte forma:

\sum \vec{F}=m\times\vec{a}

Ou seja, toda força gera aceleração. Em um móvel com velocidade constante, sua aceleração é igual a zero, portanto:

\vec{a}=\vec{0}

Ora, se a aceleração é zero em um movimento uniforme, isso significa que:

\sum\vec{F}=m\times\vec{a}=\vec{0}

Portanto o somatório das forças atuantes em um móvel com movimento uniforme é zero:

\sum\vec{F}=\vec{0}

E essa é a característica do fenômeno da inércia. Para identificarmos se um móvel está em inércia, basta sabermos se sua aceleração é igua a zero ou se sua velocidade é constante, em uma superfície livre de atritos. Consequentemente, o somatório das forças atuantes no móvel tem que ser zero. Com isso, aprendemos que um corpo em estado de inércia possui as seguintes características:

  • \vec{v} = constante
  • \vec{a}=\vec{0}
  • Somatório das forças atuantes responsáveis por um possível movimento, igual a zero. (\sum \vec{F} =\vec{0})

Nessas condições, um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou movimento, desde que não haja uma força externa para sair dessa condição. Bem-vindos  à 1ª Lei de Newton.

Quando uma força resultante que atua sobre um corpo é zero, um corpo em repouso, continua em repouso; e um corpo em movimento continua se movendo em movimento retilíneo e uniforme (MRU)

Bröckelmann, Et. Al. Observatório de Ciências, 1ª Edição, São Paulo: Editora Moderna, 2011.

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