Inércia — Primeira Lei de Newton

Empurre um livro sobre a mesa e ele para no instante em que você para de empurrar. Role uma bola no chão e ela acaba parando sozinha. Pelo dia a dia, parece óbvio que coisas em movimento param naturalmente, e que é preciso continuar empurrando para mantê-las andando.

Aristóteles achava isso. Quase todo mundo achou por 2.000 anos. E está completamente errado. Entender por quê é o primeiro grande passo para dentro da física de verdade.

Chute um disco sobre superfícies diferentes. Repare no que acontece conforme a superfície fica cada vez mais lisa.

No carpete o disco para logo. Na madeira vai mais longe. No gelo vai muito mais longe. Galileu fez uma versão disso com bolas rolando em rampas por volta de 1600, e fez a pergunta decisiva:

Se a superfície fosse perfeitamente lisa — sem atrito nenhum — quando ele pararia?

Nunca. O único motivo de o disco desacelerar é o atrito da superfície. Tire o atrito, e não sobra nada para mudar o movimento dele. Ele continua na mesma velocidade, em linha reta, para sempre.

Isaac Newton transformou a ideia de Galileu na primeira das suas três leis do movimento (publicadas em 1687):

Um objeto em repouso continua em repouso, e um objeto em movimento continua andando com a mesma velocidade na mesma direção — a menos que uma força aja sobre ele.

Essa tendência de continuar fazendo o que já está fazendo se chama inérciaA resistência de um objeto a qualquer mudança no seu movimento. A massa é a medida da inércia.. Tudo tem. E a quantidade de inércia de um objeto é a sua massa: um caminhão carregado tem muita inércia (difícil de arrancar, difícil de parar), um carrinho de supermercado tem pouca.

Para um objeto deslizando, o atrito produz uma desaceleração constante $a = \mu g$, em que $\mu$ (“mi”) é um número que descreve o quanto as superfícies agarram. Isso dá uma distância de parada de $d = v^2 / (2\mu g)$ — repare no $v^2$: dobre a velocidade e você precisa de quatro vezes a distância para parar. É por isso que os limites de velocidade perto de escolas importam tanto.

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