Diz-se freqüentemente que com a primeira e a segunda leis de Newton pode-se concluir ser impossível utilizar as leis da mecânica para afirmar que alguém está de pé, imóvel, ou se movendo com uma velocidade constante. Explique.

Passo 1

O enunciado usa a Primeira Lei de Newton (princípio da inércia) e a Segunda Lei de Newton. Vamos precisar:
  • Entender que a primeira lei define o que é um quadro inercial (onde corpos livres de forças se movem em linha reta e com velocidade constante).
  • Usar a segunda lei na forma sum vec F = m,vec a, que relaciona forças resultantes com a aceleração.

Passo 2

A Primeira Lei de Newton diz que, em um quadro inercial, se a soma das forças que atuam num corpo for nula, então sua aceleração é zero. Em símbolos:
sum vec F = vec 0 Longrightarrow vec a = vec 0
Isso significa que o corpo mantém sua velocidade constante.

Passo 3

A Segunda Lei de Newton afirma de modo geral que
sum vec F = m,vec a
Logo, se sum vec F = vec 0, então vec a = vec 0 e
vec v(t) = vec v0
é uma velocidade constante. Note que isso inclui tanto estar “em repouso” ( vec v0=vec 0) quanto “movendo-se com velocidade constante não nula”.

Passo 4

As leis de Newton são invariantes sob transformações de Galileu (adição de uma velocidade constante ao referencial). Não há nenhum experimento mecânico que permita distinguir repouso absoluto de movimento retilíneo uniforme. Em qualquer quadro inercial, um objeto com sum vec F=0 não “sabe” se está parado ou deslizando a uma velocidade constante.

Resposta

Com base apenas nas Leis de Newton, não se pode afirmar que alguém está absolutamente “parado” ou “em movimento uniforme”, pois ambas as situações correspondem a sum vec F=0 e são indistinguíveis em qualquer quadro inercial.

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