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Força e movimento

Na História da Ciência, existiram muitas discussões sobre o movimento e sua relação com a força. Hoje compreendemos que a força está relacionada com a variação da velocidade.

As explicações sobre os fenômenos da natureza ocorrem mediante o entendimento que temos a respeito daquilo que observamos. Muitas teorias dadas como corretas no passado foram posteriormente reelaboradas, pois as verdades científicas são datadas e dependem da própria ciência para serem validadas e/ou refutadas. Assim aconteceu com as ideias relacionadas com a força e movimento.

A relação entre força e movimento gerou inúmeras discussões na História da Ciência e foi foco da atenção de muitos estudiosos, como Aristóteles e Galileu Galilei.

Para Aristóteles, a força estava vinculada à existência da velocidade. Era impossível, segundo ele, a existência de um movimento em que não houvesse a atuação contínua de uma força. Os movimentos, segundo a ótica aristotélica, podem ser naturais, quando o corpo busca seu lugar natural no universo (hipótese utilizada para a explicação da queda dos corpos), e violentos, quando os corpos são afastados de seu local de origem mediante a aplicação de uma força. Em sua obra intitulada Mecânica, Aristóteles afirmou que um corpo em movimento só chegaria à imobilidade se a força que atua sobre ele deixasse de agir. Portanto, podemos entender que, de acordo com essa visão, só existe velocidade se existir uma força.

No século XIV, o padre francês Jean Buridan propôs uma nova explicação para a questão dos movimentos, introduzindo o conceito de ímpeto. Para Buridan, uma força aplicada a um objeto transfere para ele um ímpeto. Assim, a velocidade dura enquanto o ímpeto da força existir.

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A clareza nas explicações da questão dos movimentos começou a surgir com Galileu Galilei no século XVII. Para Galileu, um objeto em movimento, após ser impulsionado por uma força, só para em razão da ação de forças externas, como o atrito. Caso existisse a possibilidade de eliminar totalmente o atrito, o corpo ficaria em movimento perpétuo sem a ação de forças sobre ele. Para Galileu, as forças não estão relacionadas com a velocidade em si, mas com a sua variação.

O filósofo René Descartes, contemporâneo de Galileu, percebeu que a trajetória retilínea é consequência da falta da aplicação de uma força e afirmou que o movimento pode ocorrer sem a ação de forças para quaisquer corpos, inclusive os corpos celestes.

No século XVII, Isaac Newton publicou a obra Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, em que o conceito de inércia foi exposto e a relação entre força e movimento esclarecida. Newton escreveu:

Uma força imprimida é uma ação exercida sobre um corpo a fim de modificar o seu estado, seja de repouso ou de movimento uniforme para a frente em linha reta.
Essa força consiste somente na ação; e não mais permanece no corpo quando a ação termina...”

Concluímos que as forças podem atuar sobre os corpos aumentando ou diminuindo a sua velocidade. No caso do movimento retilíneo uniforme, a velocidade de um móvel é mantida sem a ação de forças externas.

Ao longo da história, grandes estudiosos voltaram-se para a compressão da relação entre força e movimento
Ao longo da história, grandes estudiosos voltaram-se para a compressão da relação entre força e movimento
Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
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Lista de Exercícios

Questão 1

(UFF) Na preparação para a competição “O Homem mais Forte do Mundo”, um dedicado atleta improvisa seu treinamento, fazendo uso de cordas resistentes, de dois cavalos do mesmo porte e de uma árvore. As modalidades de treinamento são apresentadas nas figuras ao lado, onde são indicadas as tensões nas cordas que o atleta segura. Suponha que os cavalos exerçam forças idênticas em todas as situações, que todas as cordas estejam na horizontal, e considere desprezíveis a massa das cordas e o atrito entre o atleta e o chão.

Assinale, entre as alternativas abaixo, aquela que descreve as relações entre as tensões nas cordas quando os conjuntos estão em equilíbrio.

a) T A1 = TA 2 = TB1 = TB 2 = TC1 = TC2

b) (TA 1 = TA 2) < (TB 1 = TB 2) < (TC 1 = TC2)

c) (TA 2 = T B 1 = TB 2) < TC 2 < (TA 1 = TC 1)

d) (TA 1 = TA 2 = T B 1 = TB 2) < (TC 1 = TC 2)

e) (TA 1 = TC 1) < (TA 2 = TB 2 = T B 1) < TC 2

Questão 2

(PUC-MG) Se o somatório das forças externas sobre um sistema de partículas de massa constante é zero, é CORRETO afirmar ser constante a:

a) energia potencial do sistema.

b) energia mecânica do sistema.

c) temperatura do sistema.

d) quantidade de movimento do sistema.

e) entropia do sistema.

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