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Força e Movimento Por que a velocidade de um objeto varia? Muitas vezes ao estudar o movimento de um corpo qualquer, notamos variação da sua velocidade. A experiência nos tem indicado que, quando isso acontece, podemos encontrar um ou mais objetos nas proximidades que parecem estar associados a esta variação. A aceleração de uma partícula é devida a sua interação com a vizinhança. O problema principal neste capítulo é saber como o corpo se moverá, para isso: (i) estaremos lidando com uma partícula (corpo) cujas as características são conhecidas (força, massa, forma ,volume); (ii) conhecemos a localização e as propriedades de todos os objetos de interesse em sua proximidade. Isaac Newton (1642-1727) ao propor suas leis do movimento e sua teoria gravitacional, foi o primeiro a solucionar este problema. Para dar procedimento ao assunto devemos introduzir o conceito de força, massa, leis de força e força resultante. A Figura 1 demonstra as relações entre tais grandezas, cujo estudo constitui a mecânica. A força aparece tanto nas leis de força, que nos informam como calcular a força que atua em um corpo, numa determinada vizinhança, como nas leis de movimento, que nos informa qual a aceleração a que um corpo está submetido, quando um força atua sobre ele. Figura 1. Os blocos da esquerda indicam que a força é uma interação entre corpo e vizinhança e os da direita indicam que a força aplicada a um corpo causará sua aceleração.
Primeira Lei de Newton Considere um corpo sobre o qual não há força resultante alguma. Se o corpo está em repouso, ele permanece em repouso. Se o corpo está em movimento com velocidade constante, ele permanecerá assim indefinidamente. Esta lei é uma afirmação sobre referenciais, definindo os referenciais nos quais as leis da mecânica newtoniana são válidas. Portanto se a força resultante sobre um corpo é nula, é possível encontrar referenciais nos quais aquele corpo não tenha aceleração. A primeira lei de Newton também é conhecida