Investigue e exemplifique o que são referenciais inerciais e não inerciais. Onde eles podem ser aplicados?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão quer que a gente entenda o que são referenciais inerciais e não inerciais, dê exemplos de cada um e explique onde eles são aplicados. Para isso, vamos precisar conhecer um pouco sobre movimentos e como observamos eles de diferentes pontos de vista, ou seja, de diferentes referenciais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre referenciais inerciais. Esses são pontos de vista onde um objeto que não tem nenhuma força agindo sobre ele vai se mover em linha reta com velocidade constante. Em outras palavras, as leis do movimento de Newton funcionam direitinho nesses referenciais, sem precisar de nenhuma força extra.
Passo 3
Um exemplo clássico de referencial inercial é um trem que está se movendo em velocidade constante e em linha reta. Se você estiver dentro desse trem, sem ver as estações passando, você vai perceber que os objetos dentro dele se comportam normalmente, como se estivessem parados. Outro exemplo é a Terra, que, para muitas situações do dia a dia, pode ser considerada um referencial inercial.
Passo 4
Agora, vamos para os referenciais não inerciais. Esses são os pontos de vista que estão acelerando ou mudando de direção. Nessas situações, se a gente usar as leis de Newton, vai parecer que estão acontecendo forças estranhas, chamadas de forças fictícias. Essas forças não são reais, mas a gente precisa considerá-las para explicar os movimentos observados.
Passo 5
Um exemplo de referencial não inercial é um carro que está fazendo uma curva. Se você estiver dentro do carro, vai sentir como se algo estivesse te empurrando para fora da curva, mas isso é apenas a força fictícia que surge por causa da aceleração do carro. Outro exemplo é um elevador que está acelerando para cima ou para baixo; você sente uma força extra empurrando você para baixo ou diminuindo a força normal.
Passo 6
Esses conceitos são super úteis em várias áreas. Na engenharia, por exemplo, entender referenciais inerciais e não inerciais ajuda a projetar estruturas e veículos que suportem diferentes tipos de movimentos e forças. Na física do dia a dia, eles nos ajudam a explicar por que sentimos certas forças quando estamos em veículos em movimento ou em edifícios durante terremotos.
Resposta
Então, referenciais inerciais são aqueles onde as leis de Newton funcionam sem precisar de forças extras, como um trem em movimento constante ou a Terra. Já os referenciais não inerciais estão acelerando e precisam considerar forças fictícias, como um carro fazendo curva ou um elevador acelerando. Esses conceitos são aplicados em diversas áreas, desde a engenharia até a explicação de fenômenos cotidianos.
Exercícios relacionados
Nos estudos feitos sobre as leis de Newton, tente explicar e exemplificar as principais características da força na natureza.
O vetor posição de uma partícula elétrica é
, com tem segundos e
em metros. Nessas condições, tente encontrar: o vetor velocidade da partícula
, o módulo de v quanto
.
As três partículas na Figura 16 estão inicialmente em repouso. Cada uma delas sofre a ação de uma força externa devido a agentes fora do sistema das três partículas. Os sentidos estão indicados e os módulos são
e
. Qual é a aceleração do centro de massa do sistema e que sentido se move?