Mecânica Newtoniana

Por Júlio César Lima Lira
A mecânica Newtoniana é uma das três formulações da mecânica clássica que visam o estudo de fenômenos baseados na dinâmica de um sistema conservativo ou não. A sua apresentação é mais simples que as mecânicas Hamiltoniana e Lagrangeana, sendo assim, possui um campo de atuação mais limitado: a mecânica de Sir Isaac Newton não pode ser aplicada a velocidades relativísticas (velocidades muito altas) ou a massas muito pequenas, pois a partir daí necessita-se da mecânica quântica.

Bases Físicas

  1. Velocidade é a derivada temporal do vetor-posição da partícula para um dado referencial;
  2. Momento Linear é definido como o produto da massa de uma partícula e da sua velocidade;
  3. A força é a derivada temporal do momento linear, se ele for medido em relação a um referencial inercial (referencial para o qual, se não estiver submetido a forças, a partícula segue parada ou em movimento retilíneo constante);

Equações Matemáticas

Lei das Forças

A mecânica de Newton é caracterizada pela presença de diversas leis de forças, a exemplo da Lei de Hooke e da Lei da Gravitação Universal. E, é a partir dessas leis de forças que toda a mecânica Newtoniana consegue determinar o comportamento de corpos quando sujeitos, ou não, por forças externas.

O lecionamento de física clássica durante a formação acadêmica de um indivíduo é geralmente marcado pelas três leis de Newton, sendo elas:

  1. Princípio da inércia – Todo corpo tende a manter seu estado inicial (em movimento constante ou repouso) se não for aplicado sobre ele nenhuma força externa, ou se essas forças se equilibrarem;
  2. Princípio da dinâmica – Quando as forças aplicadas sobre um corpo não se equilibram, a resultante delas é igual ao produto da massa deste corpo e do módulo da aceleração adquirida por ele;
  3. Lei da ação e reação – Para toda e qualquer força aplicada existe outra de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário agindo sobre a fonte originária.

A mecânica Newtoniana é um limite para a Teoria da Relatividade Geral, sendo assim, para dimensões subatômicas não apresenta eficiência no tratamento dos fenômenos ocorrentes nessa escala, assim como não se aplica para sistemas mais complexos.