A Primeira Lei do Movimento de Isaac Newton descreve o comportamento de um corpo maciço em repouso ou em movimento linear uniforme, ou seja, sem acelerar ou girar

Um corpo, como uma bola de futebol, permanecerá em repouso, a menos que seja influenciado por uma força externa. Crédito da imagem: Vasanth C. Shunmugasamy, Post-Doctoral Research Associate

A Primeira Lei afirma: "Um corpo em repouso permanecerá em repouso e um corpo em movimento permanecerá em movimento a menos que seja acionado por uma força externa." 

Isso simplesmente significa que as coisas não podem começar, parar ou mudar de direção por si mesmas. Requer alguma força atuando sobre eles de fora para causar tal mudança. Embora esse conceito pareça simples e óbvio para nós hoje, na época de Newton ele era verdadeiramente revolucionário.

Newton publicou suas leis do movimento em 1687, em sua obra seminal "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" (Princípios matemáticos da filosofia natural), na qual formalizou a descrição de como corpos massivos se movem sob a influência de forças externas. 

Newton expandiu o trabalho anterior de Galileo Galilei, que desenvolveu as primeiras leis precisas do movimento para as massas, de acordo com Greg Bothun, professor de física da Universidade de Oregon. Os experimentos de Galileu mostraram que todos os corpos aceleram na mesma taxa, independentemente do tamanho ou massa. Newton também criticou e expandiu a obra de René Descartes, que também publicou um conjunto de leis da natureza em 1644, dois anos após o nascimento de Newton. As leis de Descartes são muito semelhantes à primeira lei do movimento de Newton.

Naquela época, a maioria das pessoas acreditava que o estado natural de um corpo era estar em repouso. Era óbvio que transmitir movimento a um corpo em repouso exigia a aplicação de uma força externa. No entanto, também se acreditava que era necessária uma força externa contínua para manter um corpo em movimento. Com base em sua experiência com objetos do cotidiano, essa não foi uma conclusão totalmente irracional. Afinal, se seu cavalo parasse de puxar, sua carroça pararia e, se o vento parasse de soprar, seu barco parava de se mover. As pessoas, portanto, presumiram que esses objetos estavam simplesmente revertendo ao seu estado natural de repouso. Foi necessário um salto notável de intuição para perceber que deveria haver uma força externa agindo para interromper os movimentos desses objetos. 

Veja o caso de uma pedra plana deslizando na superfície lisa de um lago congelado. Se aquela pedra fosse um pedaço de mármore polido, ela deslizaria consideravelmente mais longe do que uma pedra de pavimentação áspera. É evidente que a força de atrito é maior na pedra de pavimentação áspera do que no mármore polido. No entanto, embora a força de atrito entre o mármore e o gelo seja menor do que entre a pedra bruta e o gelo, ela ainda não é zero.  

O que aconteceria, então, se a força de atrito fosse zero? O golpe de gênio de Newton, nesse caso, foi perceber que, sem a presença de uma força externa, como a fricção agindo sobre um corpo em movimento, não haveria razão para parar. 

Referenciais inerciais

Essa propriedade dos corpos massivos de resistir às mudanças em seu estado de movimento é chamada de inércia, e isso leva ao conceito de referenciais inerciais. Um referencial inercial pode ser descrito como um sistema de coordenadas tridimensional que não está acelerando nem girando; no entanto, pode estar em movimento linear uniforme em relação a algum outro referencial inercial. Newton nunca descreveu explicitamente os referenciais inerciais, mas eles são uma consequência natural de sua Primeira Lei do Movimento.

Quando falamos que um corpo está em movimento, pode-se perguntar, em movimento comparado a quê? Você conseguiria pegar uma bola de beisebol a 160 km/h com as mãos sem nenhuma proteção? Você poderia se estivesse viajando em um trem a 160 km/h, e alguém naquele trem jogasse a bola suavemente para você. O trem e a linha existem em seus próprios referenciais inerciais, e a velocidade da bola depende do referencial inercial a partir do qual ela é vista. Se você estivesse na plataforma e um passageiro daquele trem jogasse a bola pela janela para você, não seria sensato tentar pegá-la com as mãos nuas. 

Primeira lei de Newton em ação

Os foguetes que viajam pelo espaço abrangem as três leis do movimento de Newton.

Antes mesmo de um foguete ser lançado, ele está em repouso na superfície da Terra. Ele permaneceria em repouso indefinidamente, sem nenhuma força externa agindo sobre ele. A primeira lei de Newton também se aplica quando o foguete está deslizando pelo espaço sem nenhuma força externa sobre ele; ele viajará em linha reta a uma velocidade constante para sempre. 

Agora que sabemos como um objeto se comporta quando não há nenhuma força externa agindo sobre ele, o que acontece quando há uma força externa, como os motores ligando para lançar o foguete no espaço? Essa situação é descrita pela Segunda Lei do Movimento de Newton.

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Veja também:

• Quais são as leis do movimento de Newton?
• Força, Massa e Aceleração: Segunda Lei do Movimento de Newton
• Reações iguais e opostas: a terceira lei do movimento de Newton

Recursos adicionais

• Hiperfísica: Leis de Newton
• A aula de física: Leis de Newton
• NASA: Leis do Movimento de Newton

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Referência: 

LUCAS, Jim. Inertia & Newton's First Law of Motion. Live Science, 26, set. 2017. Disponível em: <https://www.livescience.com/46559-newton-first-law.html>. Acesso em: 13, out. 2021.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.