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A evolução do conceito de movimento de Aristóteles a Galileu

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As idéias de Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.) acerca do movimento são de uma beleza ímpar.

Para Aristóteles havia dois tipos de movimento:

O movimento natural – Cada um dos 4 elementos possui um lugar bem definido no universo. O movimento natural de um corpo consiste em uma busca pelo seu lugar natural. O movimento de queda de uma pedra ou da água, por exemplo, é um movimento natural, pois visa retornar aos seus lugares naturais.
O movimento forçado – Deve estar associado à presença constante de uma força. Para ele o meio também desempenha um papel fundamental no movimento, oferecendo resistência e sustentação ao movimento.

Apesar de nunca ter analisado matematicamente suas idéias, podemos concluir que para ele:

A velocidade é diretamente proporcional à força aplicada no corpo. Quanto maior a força maior a velocidade. Ao cessar a força cessa o movimento.

A velocidade é inversamente proporcional à resistência oferecida pelo meio. De acordo com suas idéias, um corpo abandonado longe de seu lugar natural retorna a ele tanto mais rápido quanto o meio permitir. Vale frisar que a idéia de um vácuo hipotético implicaria em uma velocidade infinita o que era (e continua sendo) uma idéia absurda.

Escola de Atenas

O movimento de um projétil segundo Aristóteles:

para ele, a existência de uma força propulsora contínua era uma condição para o movimento. Para explicar o movimento forçado de um projétil, que ocorre sem a presença aparente de uma força propulsora, argumentava:

Para Aristóteles, a idéia de um movimento retilíneo eterno é totalmente inaceitável. A justificativa de que o meio fornecia ao projétil a força necessária para manter o movimento foi denominada de Antiperistasis. O meio não apenas oferecia resistência como também sustentava o movimento.

A força impressa de Hiparco e Filoponos:

Hiparco de Nicéia (130 a.C.) discorda da Antiperistasis de Aristóteles, argumentando que o lançador transmite uma força ao projétil que a absorve. A força absorvida pelo corpo é consumida à medida que o corpo se move.

Queda livre segundo a teoria da força impressa:

	A superfície sustenta o corpo imprimindo nele uma força para cima que equilibra o peso e que é absorvida pelo corpo. Há também uma tendência do corpo para baixo, o peso. Como o peso e a força impressa se equilibram, o corpo permanece em repouso.
	Ao se retirar a superfície que sustenta o corpo, a força impressa que foi absorvida por ele começa a ser gasta. Alterando o equilíbrio inicial. Desfeito o equilíbrio inicial, o corpo tende a se mover para baixo cada vez mais rápido, pois a força impressa vai sendo gasta.
	Quando a força impressa no corpo finalmente se extingue, o corpo passa a cair com velocidade constante até cair no chão (ou onde quer que seja!).

Lançamento vertical segundo a teoria da força impressa:

	A força impressa pelo arremessador é maior que o peso. O corpo começa a se deslocar para cima com velocidade tanto maior quanto maior for o desequilíbrio entre as forças.
	A força impressa vai sendo consumida a medida que o corpo se move, conseqüentemente a velocidade de subida é cada vez menor.
	O corpo pára de subir quando a força impressa e o peso momentaneamente se igualam. Pois o equilíbrio de forças tem como conseqüência imediata o repouso.
	Após o equilíbrio momentâneo, a força impressa finalmente se torna menor que o peso e o corpo inicia seu movimento de queda que já foi descrito acima.

No trabalho de Hiparco já vemos a idéia rudimentar de queda acelerada, subida retardada e velocidade limite de queda. No entanto, ainda não se cogita o movimento sem a presença de forças.

Filoponos também rejeita a antiperistasis de Aristóteles, para ele a única função do meio é oferecer resistência ao movimento.

Avicena

A noção de força impressa reaparece no trabalho do filósofo árabe Avicena (980 - 1037). Para ele, a força que um projétil adquire é algo análogo ao que o fogo fornece à água.

Avicena explica o movimento de um projétil arremessado horizontalmente da seguinte forma: inicialmente o projétil move-se em linha reta na direção em que foi lançado até que a força horizontal que lhe foi impressa seja totalmente gasta. Quando isso acontece, o projétil para momentaneamente, e logo passa a se mover pra baixo sob a ação de seu “peso natural”.

Para o filósofo Avicena, a trajetória de um projétil lançado horizontalmente deveria ser um L invertido.

O ímpetus de Buridan:

o ímpetus é adquirido pelo corpo através do agente movedor (mão, canhão, etc.) e o corpo fica impregnado dele.

Sobre o ímpetus, Buridan afirmava que:

Tinha caráter eterno e só podia ser dissipado por influências esternas (gravidade, resistência do meio, etc.).
Era proporcional à quantidade de matéria e à velocidade do corpo. Um misto entre o que chamamos de força e o que chamamos de quantidade de movimento ou momento linear.

Veio enfim Galileu

Galileu descreveu a inércia de um corpo como uma propriedade intrínseca da matéria. Com outras palavras, a matéria tem a propriedade de resistir às acelerações. A massa é uma medida dessa inércia.

Ao contrário do que muitos pensam, quando medimos a massa de um corpo não estamos medindo a quantidade de matéria que há no corpo. Quantidade de matéria se mede em mol.

A principal consequência disso é que não há a necessidade de uma força para manter um movimento, ele se mantém por si só. Forças servem para alterar esse movimento.

Além de inaugurar a dinâmica com essa lei que mais tarde foi utilizada por Newton para descrever sua mecânica, Galileu também descreveu o movimento pendular, a proporcionalidade entre o deslocamento e o quadrado do tempo entre outras sacadas geniais!

Um abraço e até a próxima.

Tags: Inércia