O desenvolvimento das relações entre a força e movimento foram idealizadas por Isaac Newton (1642-1727) durante o século XVII. A mecânica newtoniana foi idealizada constituindo-se de leis básicas que explicam inúmeros fenômenos cotidianos.
Sendo que, mecânica newtoniana não pode ser imposta para todas as situações existentes em nosso universo. Para casos em que as velocidades dos objetos considerados são muito próximas ou iguais à velocidade da luz, a mecânica newtoniana claramente deve ser substituída pela mecânica relativística idealizada por Albert Einstein durante o século XX. Para os casos de movimento e força aplicados as partículas subatômicas, faz-se necessário substituir as propostas de Newton pela mecânica quântica. Sendo assim, mesmo limitadas estas leis, ainda possuem uma imensa importância.
Leis de Newton – A Primeira lei de Newton
A primeira lei de Newton que, na verdade, foi descoberta pelo físico e matemático Galileu Galilei (1564-1642), também chamada de Princípio da Inércia, explica que um corpo em repouso tende a permanecer em repouso e que um corpo em movimento tende a permanecer em movimento retilíneo e com velocidade constante (M.R.U). Essa tendência só se manifesta se não houver mais de uma força aplicada de forma a acontecer uma compensação (equilíbrio) entre elas.
Exemplos: os passageiros dentro de um automóvel em repouso tendem a permanecer em repouso; quando o automóvel começa a arrancar e, quando o carro frear ou fizer uma curva, eles tenderão a permanecer em movimento em linha reta e com velocidade constante; veja que, eles apenas tendem a permanecer como estavam, mas de fato quem sofre mudança é o carro, mudança essa que pode ser sofrida pelos passageiros desde que atados ao cinto de segurança ou que se segurem ou sejam empurrados pelos banco ou painel, pois recebem desses uma força causadora de mudança.
Leis de Newton – A Segunda lei de Newton
A segunda lei de Newton, também denominada de Princípio fundamental da Dinâmica, verifica que a força resultante externa sobre um corpo causa em sua massa uma aceleração na mesma direção e sentido, cuja intensidade é diretamente proporcional à intensidade da força resultante externa. Pode-se equacionar esse princípio:
Fr = m.a
Onde:
Fr é a força resultante,
m é a massa (em Kg),
a é a aceleração (em m/s²)
As unidades de força são:
Newton (N), no S.I. ,
Quilograma-força (Kgf) no M.K*.S.
Quando um corpo está em repouso ou em M.U. , sua aceleração é igual a zero e, portanto a força resultante também é zero. Se em M.U.V. , a sua aceleração e a força resultante são não-nulas e se em M.C.U , embora a velocidade escalar não varie, a direção dessa velocidade está variando, acompanhando a curva, tendo abrigadamente uma aceleração centrípeta e uma força resultante centrípeta que causem o desvio da linha reta. Nesse caso não há aceleração escalar, pois a velocidade escalar é constante.
Leis de Newton – A Terceira lei de Newton
A Terceira Lei de Newton, também denominada de Princípio da Ação e reação, afirma que para toda força aplicada em um corpo (chamada de ação) corresponde uma outra (chamada reação), com mesma intensidade, na mesma direção e sentido contrário, formando o par ação-reação, atuante em corpos distintos e, portanto, nunca podendo se anular.
Exemplo: duas pessoas estão de patins, paradas uma diante da outra; se uma empurrar a outra simultaneamente será empurrada por esta outra, com as duas entrando em movimentos de sentidos contrários; as forças trocadas são iguais em intensidade e direção, mas sentidos opostos, ainda que os efeitos possam ser diferentes, já que as massas das pessoas podem ser distintas; a de menor massa será lançada para mais longe, enquanto a de maior massa para mais perto.
