As leis de Newton-Galileu são válidas em que referenciais?
Passo 1
O enunciado pergunta em quais referenciais as leis de Newton (ou leis de Newton–Galileu) são válidas. O conteúdo de matéria aqui é a mecânica clássica newtoniana e o princípio da relatividade galileana, que definiu o conceito de referencial inercial.
Passo 2
Um referencial é chamado de inercial quando nele um corpo isolado (sem forças externas) se move em linha reta com velocidade constante ou permanece em repouso. Matematicamente, se em um referencial
vale a primeira lei de Newton,
sempre que a resultante das forças for nula, então
é inercial.
Passo 3
O princípio de relatividade galileana afirma que quaisquer dois referenciais inerciais
e
que se movem com velocidade relativa constante
um em relação ao outro são equivalentes para as leis de Newton. Ou seja, se
e
é constante, então quem mede acelerações em
ou
chegará às mesmas equações de movimento.
Passo 4
Se o referencial se acelera ou gira em relação a um inercial, surgem forças fictícias (por exemplo, força centrifuga) e as leis de Newton só valem se essas forças adicionais forem incluídas. Logo, em referenciais acelerados sem essas correções, as leis não se aplicam diretamente.
Resposta
As leis de Newton–Galileu são válidas em referenciais inerciais (referenciais que se movem com velocidade constante entre si, sem aceleração relativa).