A primeira lei de Newton é uma lei fundamental da dinâmica, isto é, dos movimentos dos corpos. Esta lei foi desenvolvida por Isaac Newton e também é comumente chamada de lei da inércia porque a inércia é a resistência à mudança (velocidade constante).
A primeira lei de Newton afirma que:
"Todo corpo continua em estado de repouso ou movimento uniforme em linha reta, a menos que seja compelido a mudar esse estado por forças que lhe são impostas."
Se um objeto tem aceleração zero, se está em estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. Portanto, essa lei também pode ser expressa da seguinte forma: "Se nenhuma força externa é exercida sobre um objeto, a aceleração do objeto é zero." A força que um objeto exerce é proporcional ao produto da massa e da aceleração.
Exemplos da Primeira Lei de Newton
Um dinamômetro
Uma aplicação comum é pesar um objeto em um dinamômetro. Ao colocar um objeto no dinamômetro, o objeto experimentará duas forças em direções opostas:
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uma força resultante que o empurrará para baixo (força da gravidade).
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Por outro lado, o dinamômetro irá exercer uma força de reação na direção oposta pelo princípio da reação de ação.
Quando a força exercida pelo dinamômetro for igual à força causada pelo peso do objeto, o corpo permanecerá em repouso. Portanto, a lei da inércia se aplica: se a soma das forças que atuam sobre o objeto é zero, a aceleração é zero.
A rotação dos planetas no Sistema Solar
Os planetas giram em torno do Sol graças à força da gravidade do Sol. Sem a presença do Sol, os planetas descreveriam uma trajetória linear com velocidade constante. No entanto, o Sol exerce uma força centrípeta nos planetas que causa uma aceleração centrípeta que muda constantemente sua trajetória, fazendo-os girar em torno dele.
Sistemas de Referência da Primeira Lei de Newton
A primeira lei da inércia não pode ser aplicada em todos os referenciais.
Vamos aplicar a lei a uma pedra (objeto “A”) localizada em uma rua (quadro de referência 1) na qual nenhuma força é aplicada.
A aceleração da pedra em relação ao referencial 1 é zero e, portanto, a lei da inércia é satisfeita.
Agora suponha que um carro (referencial 2) esteja acelerando em relação ao sistema 1. Nesse caso, um observador no carro veria a pedra acelerar sem que nenhuma força fosse aplicada a ela. Portanto, a lei da inércia não pode ser aplicada a nenhum referencial se for acelerada em relação ao primeiro referencial.
A primeira lei de Newton só pode ser aplicada a um tipo especial de quadro de referência. Este sistema é denominado referencial inercial. Para que um referencial seja inercial, ele deve se mover com uma velocidade relativa constante em relação ao primeiro referencial.