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Os Mecanismos da Inércia

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Os Mecanismos da Inércia Empty Os Mecanismos da Inércia

Mensagem por Bosco em 14th Março 2015, 21:13

Este fenômeno, a inércia, talvez seja um dos mais antigos e importantes mistérios da física para ser desvendado.

Newton tentou compreendê-lo através de uma experiência conhecida como "Balde de Newton", cujos detalhes e aspecto histórico estão muito bem descritos aqui.

Newton interpretou este problema julgando que a inércia estava vinculada a algum tipo de referencial inercial absoluto, e só conseguiu com isto severas críticas da comunidade científica em geral. A mais incisiva campanha contra ele foi deflagrada por Ernst Mach que defendia que a inércia era consequência da imposição da presença das estrelas.
Em minha opinião, Newton estava correto, embora defendesse e exigisse a existência de um referencial absoluto que pudesse justificar o formato paraboloide da água da experiência do balde.
Demonstraremos aqui que o referencial imaginado por Newton existe, tem certo aspecto absoluto mas não o é. Já o princípio de Mach, possui um defeito irremediável por postular que ao eliminarmos as estrelas, a inércia dos objetos desaparece junto com elas. Imagine por conta disto, que um suposto observador enclausurado num laboratório, mesmo assim, conseguiria apenas com informações locais, detectar que as estrelas foram “roubadas”.

Tenho uma ideia genuína sobre os mecanismos da inércia que é relativamente simples de ser compreendida.

O QUE É INÉRCIA?

Sabe-se que inércia é a resistência que surge, em oposição à tentativa de alterar as condições de movimento de um objeto material através da aplicação de uma força. Esta resistência ou inércia depois de medida recebe o nome de massa. Massa é o mesmo que inércia e vice versa.

Toda massa está vinculada a um campo gravitacional que lhe é diretamente proporcional. Portanto não existe campo gravitacional sem massa, nem massa sem campo gravitacional. Aqui vamos preferir dizer que não há campo gravitacional sem inércia, nem inércia que não esteja vinculada à gravidade.

Os mecanismos da inércia em três passos:

Postulamos a partir daqui, que a inércia surge da reação de oposição do campo gravitacional, à força aplicada que decide dissociá-lo da sua origem ou ponto material respectivo que o detém ou emana.

Primeiro passo:

Na ausência de força, todo ponto material é considerado em repouso em relação ao seu campo gravitacional, que se acha distribuído conforme sugere a figura I.

Fig 1
Os Mecanismos da Inércia 2zp0fw3
Ponto material em repouso relativo
ao seu campo gravitacional que
se acha distribuído de forma
esférica e concêntrica.


Segundo passo:

Na presença de uma força aplicada ao ponto material, surge a inércia como resistência ou oposição do campo gravitacional respectivo, que é obrigado a “tentar acompanhar”, embora com certo atraso, a sua origem, que “insiste em fugir”, a cada instante, influenciada pela tal força. Assim, este campo gravitacional fica comprimido por um lado (esquerdo) e expandido pelo outro (direito) de acordo com o sentido de aplicação da força, conforme sugere a Fig 2.

Nesta situação estamos experimentando a massa inercial.

A deformação do campo gravitacional, imposta pela força aplicada em sua origem, e mostrada nas Fig. 2, Fig 3, e Fig. 4, está proposital e exageradamente maximizada apenas para facilitar a compreensão.

Fig. 2
Os Mecanismos da Inércia 110lvth
Ponto material acelerado em relação ao seu
respectivo campo gravitacional, através de uma
força aplicada da direita para a esquerda.


Terceiro passo:

O campo gravitacional de qualquer objeto ou ponto material pousado na superfície terrestre (ou de qualquer corpo massivo) é atraído pelo campo gravitacional da Terra, e por isso descentralizado com relação à posição da sua origem, que está sendo sustentada pela força que denuncia agora a sua massa gravitacional.

Fig.3
Os Mecanismos da Inércia F4n4mu
 Corpo apoiado por uma força na superfície
"terrestre", com seu campo gravitacional
descentralizado proporcionalmente por
influência da atração do campo da Terra.



CONCLUSÃO:

O único referencial solidário a um ponto material, e que propicia o surgimento da inércia,, é o próprio campo gravitacional deste ponto ou origem, e é este motivo que faz com que massa inercial e massa gravitacional sejam sempre coincidentes.


SOLUÇÃO PARA “O BALDE DE NEWTON”:

A figura abaixo mostra de forma esquemática um balde com água em repouso, e outro conjunto girando.
No balde da esquerda, em repouso, são mostradas  quatro partículas de água cuja distribuição gravitacional concêntrica, sugere a ausência de aceleração tangencial, e de movimento absoluto.
No balde da direita, que se encontra girando, as quatro partículas de água apresentam uma distribuição gravitacional assimétrica, que evidencia a presença de aceleração imposta pela força aplicada pelas paredes do balde, e consequentemente a presença de um movimento absoluto que promove a curvatura da superfície da água.
Embora o movimento da água seja absoluto, o referencial inercial continua sendo relativo, pois cada partícula tem o seu próprio campo como referência.
Portanto o campo gravitacional de cada ponto material é o referencial “absoluto” que Newton procurava.

Fig. 4
Os Mecanismos da Inércia 2zzq7u8

No balde da esquerda, a água não está acelerada e por isto as partículas se acham centralizadas conforme a distribuição do seu campo gravitacional. Nesta condição a superfície da água deverá se manter plana.
No balde da direita, a água está acelerada pela rotação imposta, por isto ocorre o achatamento na distribuição do campo devido ao atraso, ou dificuldade que este tem para acompanhar sua origem que se acha acelerada. Nesta condição a superfície da água se torna paraboloide.

O OBSERVADOR INERCIAL:

Do ponto de vista inercial, um observador enclausurado num laboratório, e fixado numa de suas paredes. experimenta apenas duas situações distintas a saber:

A) Em repouso (sem  sentir aceleração), e por isso livre da ação de forças externas.

Nesta situação, o campo de gravidade de cada objeto do laboratório se acha distribuído esfericamente e de forma simétrica em volta da massa respectiva e conforme a Fig.1.

Mas para um observador externo que analisa o interior do laboratório, este ambiente pode se enquadra em qualquer uma das seguintes situações:

A1) Em repouso.
A2) Em Movimento Retilíneo Uniforme.
A3) Em Movimento Orbital.
A4) Subindo ou caindo livremente num campo gravitacional.

Obs: A1 A2 A3 e A4 são condições inerciais idênticas sob o ponto de vista do observador enclausurado no laboratório.


B) Acelerado, e por isso pressionado pela parede do laboratório onde se acha fixado.

Nesta situação o campo gravitacional de cada objeto do laboratório se acha distribuído de forma assimétrica com relação à posição da sua origem respectiva, conforme mostram as figuras Fig. 2 e Fig 3.

Para um observador externo, o laboratório pode agora se enquadrar em qualquer uma das seguintes situações:

B1) Acelerado por uma força não gravitacional, conforme a Fig.2.
B2) Pousado na superfície da terrestre, ou qualquer corpo relativamente massivo, conforme Fig.3.
B3) De rotação em volta do seu próprio eixo, ou em volta de um eixo externo distante que está preso neste laboratório por um cabo.
Esta condição pode ainda estar conjugada às situações B1 ou B2. Aqui o observador interno sempre consegue medir e identificar que ao menos parte do seu peso se deve à referida rotação do laboratório. A experiência do”Balde de Newton” se enquadra nesta situação.

CONSIDERAÇÕES FINAIS:

Onde foi utilizado o termo campo gravitacional pode-se escrever curvatura espaço tempo.

Quando um garoto gira um objeto preso na extremidade de um cordão, ele se enquadra na situação B3, e mesmo que não existisse mais nenhum outro referencial inercial (como as estrelas, por exemplo), o objeto continuaria girando da mesma forma em volta dele.

O movimento circular do objeto em volta do garoto citado logo acima é totalmente diferente do movimento circular de um satélite em sua órbita, do ponto de vista do observador local.

A assimetria entre a matéria (ponto material) e o seu campo gravitacional durante um choque de duas partículas, justifica o processo de transferência da energia de movimento entre elas, e permite afirmar que a matéria tem garantida a plenitude da sua inércia, mesmo se conseguíssemos por hipótese, eliminar o universo à sua volta.

O princípio que estabelece que os mecanismos da inércia de cada ponto material dependem apenas da condição de movimento entre a origem e seu campo gravitacional, sugere como consequência um sacrifício da matéria: que deixe o status de causa para se limitar ao papel de mero efeito.

Não é a matéria quem curva o espaço e o tempo à sua volta, é a curvatura espaço tempo que insere em si efeitos que chamamos de matéria.

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A Física é um templo erguido graças ao ceticismo do método científico, que sistematicamente rejeita e contraria a fé

Bosco
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