Efisica

Introdução a um Referencial Inercial

 

Quando um ônibus ou um carro está em movimento, um livro colocado sobre o assento pode ser deslocado sem que ninguém toque nele. Basta haver uma freada brusca ou uma curva em velocidade alta. Até uma pessoa distraída ou mal acomodada pode ser lançada do seu assento, tal a força que age sobre ela.

Discutimos no capítulo 15 a Lei de Inércia ou primeira lei de Newton , que diz:

"Todo corpo persiste em seu estado de repouso, ou de movimento retilíneo e uniforme, a menos que seja compelido a modificar esse estado pela ação de forças impressas sobre ele."

Sobre um livro em repouso no banco do ônibus, deslocado da sua posição de equilíbrio, não estava agindo nenhuma força de uma interação. Não havia ninguém empurrando nem nada atraindo o livro. Então, a primeira lei de Newton não vale no ônibus freando, fazendo uma curva ou então arrancando bruscamente. A primeira lei de Newton não vale em qualquer referencial.

Um referencial é denominado referencial inercial se nele a primeira lei de Newton é válida.

Portanto, um ônibus em movimento acelerado não é um referencial inercial. Ele é um referencial não-inercial.


A Terra está em rotação. Conseqüentemente, nos movimentos descritos utilizando-se a Terra como sistema de referência, precisamos levar em conta as forças de inércia. Esse exemplo, da Terra, serve para lembrar a relevância das forças de inércia como força de Coriolis e força centrífuga.

A Terra não é um referencial inercial. A Terra está em movimento de rotação. Mas, para efeito de observações que fazemos sobre as leis de Newton, essa rotação não afeta. Assim sendo, como uma boa aproximação aceitamos um laboratório sobre a Terra como um referencial inercial.

Sistemas de referência em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme em relação a um sistema inercial também são inerciais.

Voltando ao livro dentro do ônibus freando, por que o livro foi deslocado? Dizemos que o livro está sob a ação de uma força de inércia. A força de inércia é, como outras forças conhecidas, proporcional à massa inercial, mas não corresponde a nenhuma interação entre partículas, não corresponde a uma força física. A força de inércia tem apenas a mesma dimensão que a de uma força física, isto é, o seu módulo é dado pelo produto de uma massa por uma aceleração. As forças de inércia surgem, e se fazem sentir, em sistemas de coordenadas ditos não-inerciais.

As forças de inércia devem sempre ser levadas em conta quando o movimento é descrito por um observador localizado num sistema não-inercial.

Estaremos particularmente interessados em sistemas acelerados ou em sistemas em rotação. Estes são exemplos típicos de sistemas inerciais. Neles surgem as forças de inércia.

 

 

Mecânica (Básico)

Seção 20 : Referenciais Inerciais e não-Inerciais: Forças de Inércia

  1. Introdução a um Referencial Inercial
  2. Forças de inércia
  3. Sistema acelerado
  4. Força centrífuga
  5. Referenciais aceleradas no cotidiano
  6. Exercícios Propostos

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Sobre esta Página

Autores:

  • Gil da Costa Marques
  • Nobuko Ueta

Modificado: 2007-05-24

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