terça-feira, 30 de março de 2010

FÍSICA INERCIAL - II

Galileu foi capaz de patentear que um projéctil segue uma trajectória parabólica uma vez que combina conjuntamente dois movimentos independentes: um movimento uniforme para a frente e um movimento uniformemente acelerado na vertical.


Numa das experiências de queda livre que efectuou, Galileu usou duas bolas, uma pesando dez ou doze vezes mais do que a outra. Uma era de chumbo e outra de madeira. Segundo Galileu:

“A experiência mostra-nos que duas bolas de igual tamanho, uma das quais pesa dez ou dose vezes mais que a outra (por exemplo, uma de chumbo e outra de madeira), caindo ambas de uma altura de 150 ou 200 braccia, chegam ao solo com muito pequena diferença de velocidades. Isto assegura-nos que o [papel] do ar em impedi-las ou retardá-las a ambas é muito pequeno; por isso, se a bola de madeira, fosse um pouco retardada e a outra muito, então, para uma grande distância, a bola de chumbo deveria chegar ao chão deixando a de madeira par trás, uma vez que é dez vezes mais pesada.

Mas isto não acontece; na verdade, o seu avanço não será mais que um por cento da altura total; e entre uma bola de chumbo e uma bola de pedra de um terço ou metade do peso, quando muito a diferença de tempo de chegada dificilmente seria observável.”


Conclusão:

Galileu diz que, se um corpo cai de uma altura significativa, a resistência do ar aumentará numa certa proporção da velocidade até que a resistência do ar iguale e equilibre o peso que solicita o corpo para a terra. Se dois corpos têm igual tamanho e experimentam a mesma resistência, por terem forma análoga, o mais pesado acelerará durante mais tempo em resultado do seu maior peso. Perdurará em movimento acelerado até que a resistência (proporcional à velocidade, que, por sua vez, é proporcional ao tempo) iguale o peso. Quando a resistência do ar iguala ao peso do corpo em queda, essa impedirá qualquer aumento na velocidade e tornará o movimento uniforme. Isto corresponde a dizer que, se a soma de todas as forças que actuam sobre um corpo (neste caso a força do peso dirigida para baixo e a força da resistência dirigida para cima, considerando um referencial em que o chão é a origem e o eixo das abcissas aponta para cima) é identicamente nula, o corpo, apesar disso, continua a mover-se e mover-se-á uniformemente. Isto é anti-aristotélico, porque Aristóteles sustentava que, quando a força motriz igualava a resistência, a velocidade era nula. É, de uma forma limitada, uma asserção da primeira lei do movimento de Newton, ou princípio da inércia.


[De acordo com este princípio, a ausência de uma força externa líquida permite que um corpo se mova em linha recta com velocidade constante ou, o que é mesmo, permaneça em repouso, o que estabelece uma equivalência entre o movimento uniforme rectilíneo e o de repouso, princípio que podemos considerar um dos mais importantes fundamentos da moderna física newtoniana.]

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