Por qual razão podemos considerar que as leis da Mecânica num referencial não-inercial são formulados de mesmo jeito como num referencial inercial?

Passo 1

Vamos começar entendendo o enunciado. A questão pergunta por que podemos formular as leis da Mecânica da mesma forma em referenciais não-inerciais, assim como fazemos em referenciais inerciais. Isso está relacionado ao estudo de dynamics e à compreensão dos referenciais inerciais e não-inerciais. Para resolver, vamos precisar entender a diferença entre esses referenciais e como as leis de Newton se aplicam a eles.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar o que são referenciais inerciais e não-inerciais. Um referencial inercial é aquele que não está acelerando; ou seja, está em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Já um referencial não-inercial está acelerando ou girando.

Passo 3

Nas leis de Newton, especialmente a segunda lei, dizemos que a força resultante sobre um objeto é igual à massa do objeto multiplicada pela sua aceleração:
F = m cdot a
Isso funciona perfeitamente em referenciais inerciais.

Passo 4

Porém, quando estamos em um referencial não-inercial, sentimos forças que não estão realmente agindo no objeto, chamadas de forças fictícias ou forças inerciais. Por exemplo, se você estiver em um carro que acelera, você sente como se fosse empurrado para trás.

Passo 5

Para que as leis de Newton funcionem em referenciais não-inerciais, adicionamos essas forças fictícias às forças reais atuando no objeto. Assim, a equação fica:
Freal + Ffictícia = m cdot a í
Isso permite que a formulação das leis seja a mesma, independentemente do referencial.

Passo 6

Portanto, mesmo em referenciais não-inerciais, podemos usar as mesmas leis da Mecânica porque introduzimos essas forças adicionais que compensam a aceleração do referencial, mantendo a forma das equações de Newton.

Resposta

Podemos considerar que as leis da Mecânica são formuladas da mesma maneira em referenciais não-inerciais porque, ao adicionarmos as forças fictícias necessárias, mantemos a estrutura das leis de Newton, permitindo assim sua aplicação consistente independentemente do referencial utilizado.

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