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Neste vídeo eu quero falar um pouco sobre a primeira lei de Newton.
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E isso é uma tradução do Principia de Newton do Latim para o Inglês.
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Então, a primeira lei: Todo corpo permanece em seu estado de repouso.
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Então, é um estado de repouso ou de movimento uniforme, contanto
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que ele não seja compelido a mudar de estado por força imposta
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Então, outra forma de expressar o que eles estão dizendo é que se há algo to corpo premanece
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então tudo permanece em repouso ou em movimento uniforme
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a não ser que seja compelido a mudar o seu estado por força, a não ser que haja uma força atuando nele,
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principalmente um força em desequilíbrio, e irei explicar isto num instante.
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Então se eu tenho algo que está em repouso, completamente em repouso.
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Eu tenho um...isso é algo que já vimos antes. Digamos que eu tenha uma pedra.
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Eu tenho uma pedra em algum lugar e ela está num campo gramado.
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Eu posso ficar observando esta pedra e é pouco provável que ela se mova, presumindo que nada aconteça a ela.
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Se não houver força sobre a pedra, esta pedra ficará lá.
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Então a primeira parte é bastante óbvia: todo corpo permanece em estado de repouso...
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...Então não vou fazer a segunda parte...a não ser que haja força imposta sobre ela.
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Então, fica claro que uma pedra ficará em repouso a não ser que haja alguma força sobre ela.
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A não ser que haja alguém aqui tentando puxá-la, empurrá-la, ou fazer algo com ela.
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O que é menos intuitivo sobre a primeira lei é a segunda parte.
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Todo corpo permanece em estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
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A não ser que ele seja compelido a mudar de estado por força atuando no corpo.
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Então essa é primeira lei de Newton, e eu acho que eu deveria fazer um ldao aqui.
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Por que isso aqui é Newton.
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E se essa é a primeira lei de Newton porque é que eu tenho essa figura enorme desse cara aqui?
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Bem a razão pra isso é que a primeira lei de Newton é apenas uma outra versão da lei de inércia desse cara.
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E esse cara- outro titão da civilização de fato- ele é Galileo Galilei
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E ele foi a primeira pessoa a formular a lei da inércia
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E Newton simplesmente alterou um pouco e inclui as suas outras leis
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Mas ele fez muitas outras coisas
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Então você deve dar o mértio a Galileu pela primeira lei de Newton
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Por isso a imagem dele está maior aqui.
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Mas eu estava no meio de uma idéia
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Então entendemos que se algo está em repouso, irá premanecer em repouso a menos que haja força atuando sobre o corpo.
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Em algumas definições você verá " a menos que haja uma força em desequilíbrio"
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E a razão por que eles definem como em "desequilíbrio" é porque você poderia ter duas forças atuando em algo
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e elas podem se equilibrar
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Por exemplo: Eu poderia empurrar neste lado da pedra com uma certa quantidade de força
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E se você empurrar neste lado da pedra com a mesma quantidade de força a pedra não irá se mover
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A única forma que ela se moveria é se houvesse mais força de uma lado do que no outro.
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Então se você tiver força em desequilíbrio
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Se tiver um monte de- e talvez a pedra seja uma analogia ruim
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Vamos usar gelo porque gelo é mais fácil de mover
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Ou gelo sobre gelo
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Então temos este gelo aqui e eu tenho outro bloco de gelo em cima daquele gelo
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Então mais uma vez estamos familiarizados com a idéia: se não houver força atuando, o gelo não irá se mover
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Mas o que acontece se eu estiver empurrando o gelo com uma certa quantidade de força naquele lado
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E você estiver empurrando o gelo naquele lado com a mesma quantidade de força?
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O gelo não se moverá
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Então isso aqui será uma força equilibrada
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Uma força balanceada
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Então a única forma para o gelo mudar de condição, de mudar de sua condição de repouso, é se a força for desiquilibrada
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Então se colocarmos um pouco mais de força nesta lado para que compense a força puxando ele nesta direção
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Então você verá o bloco de gelo começar a se mover, começar a acelerar naquela direção
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mas eu acho que essa parte é óbvia: algo que está em repouso permanecerá em repouso a menos que haja
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uma força desequilibrada atuando no corpo
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O que é menos óbvio é a idéia de que algo se movendo em movimenot retilíneo uniforme
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Que é outra forma de dizer que algo está em velocidade constante
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Velocidade constante
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O que ele está dizendo é que algo que está em velocidade constante permanecerá em velocidade constante indefinidamente
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A menos que uma força em desequilíbrio atue sobre o corpo
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E isso é menos intuitivo, porque tudo na nossa experiência humana
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Mesmo se eu empurrasse esse bloco de gelo, ele eventualmente pararia
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Ele não ficará se movendo para sempre, mesmo presumindo que esse campo de gelo seja infinitamente longo
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Esse gelo irá parar eventualmente. Ou se eu jogar uma bola de tênis, essa bola de tênis irá parar eventualmente.
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Eventualmente ela irá parar. Ou se eu jogar um bola de boliche, ou..qualquer coisa!
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Nunca vimos, pelo menos em nossa experiência humana, parece que tudo eventualmente irá parar
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Então isso foge à nossa intuição, dizer que: algo em movimento ir[a permanecer em movimento indefinidamente
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Tudo na nosa intuição nos diz que se você quer que algo permaneça em movimento
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Você deve colocar mais força, colocar mais energia para que continue
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O seu carro não irá se mover para sempre a menos que o motor continue a queimar combustível para dirigir e consumir energia
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Então do que eles estão falando?
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Bem, em todos estes exemplos- e eu acho que isso na verdade é uma perspectiva genial de todos
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esses caras- é que tudo teria se movido para sempre
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A bola teria se movido para sempre, esse bloco de gelo teria se movido para sempre
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Exceto pelo fato de que há forças em desequilíbrio atuando sobre eles para pará-los
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Então no caso do gelo, apesar de que gelo sob gelo não gere muito atrito
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Tem algum atrito entre esse dois
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Então você tem, nesta situação, a força do atrito estará
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Agindo contra a direção do movimento do gelo
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E o atrito realmente ocorre devido a interações atômicas.
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Então se você tiver as moléculas da água numa estrutura treliçada no cubo de gelo
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E aqui estão as moléculas de água na estrutura treliçada no mar de gelo em que elas de fato estão viajando
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Elas meio que se esbarram umas nas outras
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Apesar de ambas serem suaves, há imperfeições aqui
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Elas se esbarram, geram um pouco de calor
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E essencialmente estarão agindo contra o movimento
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Então há uma força de atrito sendo aplicada aqui, essa é a razão que está parando
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E não só a força de atrito, você também tem a resistência do ar
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O bloco de gelo vai se esbarrar em todos os tipos de partículas do ar
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Talvez não dê para notar no início, mas definitivamente vai impedir que ele continue para sempre
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O mesmo com uma bola jogada no ar
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Obviamente em certo ponto ela bate no chão devido à gravidade, então essa é uma força que atua nela
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Mas até quando bate no chão, não fica rolando para sempre devido ao atrito
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Você sabe, especialmente se houver grama aqui, a grama vai impedir que ela continue
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E mesmo enquanto está no ar vai diminuir de velocidade, não manterá uma velocidade constante
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Porque você tem todas essas partículas do ar que vão se esbarrar nela
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E colocar força para diminuir a velocidade
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Então o que é genial desses cars é que ele puderma imaginar uma realidade
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Onde você não tivesse gravidade, onde você não tivesse o ar diminuindo a velocidade das coisas
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E eles puderam imaginar que nesta realidade algo premaneceria em movimento
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E a razão que Galileu provavelmente se deu bem em pensar nisso
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é porque ele estudou as órbitas dos planetas
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e ele provavelmente teorizou que, bem, talvez não haja ar lá fora
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E que talvez essa seja a razão que esses planetas conseguem girar vez após vez em órbita
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E eu diria a sua velocidade, porque a direção está mudando
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A velocidade nunca diminui, porque não há nada no espaço para diminuir a velocidade daqueles planetas
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Então de qualquer forma espero que tenha achado isso tão fascinante quanto eu
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Porque em algum nível é extremamente óbvio, mas em outro nível não é nada óbvio
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Especialmente esse " movimento retilíneo e uniforme"
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E só pra esclarecer isso, se a gravidade desaparecesse e você não tivesse ar
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E jogasse uma bola, essa bola literalmente iria nesta direção para sempre
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A menos que outra força em desequilíbrio atuasse para pará-la.
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Outra forma de ver isso, e esse é um exemplo que você talvez veja no dia a dia
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Se eu estive rnum avião que está indo em velocidade constante
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E não houver turbulência alguma no avião
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Se eu estiver sentado no avião aqui e ele está em velocidade constante
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Totalemente suave, sem turbulência
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Não tem como eu dizer se o avião está em movimento ou não a não ser que eu olhe pela janela
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Vamos dizer que não haja janelas neste avião e ele está em velocidade constante
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E não há turbulência, e digamos que eu não possa escutar nada
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Nem mesmo consigo ouvir os motores
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Não tem como eu perceber se o avião está se movendo
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Porque do meu referêncial parece idêntico
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A se eu estivesse no mesmo avião parado no chão
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E essa é uma outra forma de pensar nisso que é bem intuitivo que eles são estado parecidos
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Movendo-se à uma velocidade constante ou estando em repouso
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Você não consegue afirmar com convicção se está num ou noutro.