Newton's First Law · Primeira Lei de Newton
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| Newton's first law/ˈnjuːtnz fɜːst lɔː/ | Primeira lei de Newton |
| net force/net fɔːs/ | força resultante |
| inertia/ɪˈnɜːʃə/ | inércia |
| translational equilibrium/trænˈsleɪʃənl ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | equilíbrio translacional |
| inertial reference frame/ɪˈnɜːʃl ˈrefrəns freɪm/ | sistema de referência inercial |
A puck that never stops
- Slide a hockey puck across smooth ice and it glides on and on, barely slowing.
- Make the ice perfectly frictionless and it would glide forever.
- Nothing keeps it going -- it just refuses to stop on its own.
- That refusal is one of the deepest ideas in physics.
Um disco que nunca para
- Deslize um disco de hóquei sobre gelo liso e ele deslizará continuamente, quase sem desacelerar.
- Se o gelo fosse perfeitamente sem atrito, ele deslizaria para sempre.
- Nada o mantém em movimento -- ele simplesmente se recusa a parar sozinho.
- Essa resistência é uma das ideias mais profundas da física.
Newton's first law
- Newton's first law 牛顿第一定律: an object keeps constant velocity unless a net force acts on it.
- At rest? It stays at rest. Moving? It keeps the same speed and direction.
- "No net force" does not mean "no motion" -- it means "no change in motion."
Primeira lei de Newton
- Primeira lei de Newton 牛顿第一定律: um objeto mantém velocidade constante a menos que uma força resultante atue sobre ele.
- Em repouso? Permanece em repouso. Em movimento? Mantém a mesma velocidade e direção.
- "Sem força resultante" não significa "sem movimento" -- significa "sem mudança no movimento."
An object moving at constant velocity must have a nonzero net force pushing it. · Um objeto movendo-se com velocidade constante deve ter uma força líquida não nula empurrando-o.
Constant velocity means zero net force. A force is needed only to change · mudança velocity, not to maintain it. · Velocidade constante significa força líquida zero. Uma força é necessária apenas para alterar a velocidade, não para mantê-la.
Inertia
- The property that makes objects resist changes in motion is inertia 惯性.
- More mass means more inertia -- a loaded truck is far harder to start or stop than a bike.
- Inertia is why the first law holds.
Inércia
- A propriedade que faz os objetos resistirem a mudanças no movimento é a inércia 惯性.
- Mais massa significa mais inércia -- um caminhão carregado é muito mais difícil de iniciar ou parar do que uma bicicleta.
- A inércia é o motivo pelo qual a primeira lei se aplica.
Which object has the most inertia? · Qual objeto tem mais inércia?
Inertia is measured by mass -- the $2000\ \text{kg}$ car resists changes in motion the most. · Inércia é medida pela massa -- o carro de $2000\ \text{kg}$ resiste mais às mudanças de movimento.
Translational equilibrium
- When the net force 合力 is zero, an object is in translational equilibrium 平动平衡.
- That covers both an object at rest and one moving at constant velocity.
- To solve these problems, set $\sum F_x = 0$ and $\sum F_y = 0$.
Equilíbrio translacional
- Quando a força resultante 合力 é zero, um objeto está em equilíbrio translacional 平动平衡.
- Isso abrange tanto um objeto em repouso quanto um em velocidade constante.
- Para resolver esses problemas, defina $\sum F_x = 0$ e $\sum F_y = 0$.
Balanced or unbalanced? · Equilibradas ou desequilibradas?
By Newton's first law, decide whether the forces on each object are balanced. · Pela primeira lei de Newton, decida se as forças sobre cada objeto estão equilibradas.
An object with zero net force is said to be in translational ____. · Um objeto com força líquida zero diz-se estar em translacional ____.
Zero net force → translational equilibrium, which covers rest and · e constant velocity. · Força líquida zero → equilíbrio translacional, que cobre repouso e velocidade constante.
Select all · todos situations in translational equilibrium (zero net force). · Selecione todas as situações em equilíbrio translacional (força líquida zero).
Rest and constant velocity both mean zero net force. A falling ball accelerates, so its net force is not zero. · Repouso e velocidade constante significam força líquida zero. Uma bola caindo acelera, então sua força líquida não é zero.
A crate sits still while pulled right with $40\ \text{N}$ and left with $40\ \text{N}$. What is the net horizontal force (in N)? · Uma caixa permanece parada enquanto é puxada para a direita com $40\ \text{N}$ e para a esquerda com $40\ \text{N}$. Qual é a força horizontal líquida (em N)?
$40 - 40 = 0\ \text{N}$ -- balanced forces, so it stays in equilibrium (at rest). · $40 - 40 = 0\ \text{N}$ -- forças equilibradas, então ela permanece em equilíbrio (parada).
Inertial reference frames
- The first law only holds in an inertial reference frame 惯性参考系 -- one that is not accelerating.
- In a braking bus you lurch forward with no force pushing you -- because the bus is a non-inertial frame.
- Physics is written from the point of view of inertial frames.
Sistemas de referência inerciais
- A primeira lei só se aplica em um sistema de referência inercial 惯性参考系 -- aquele que não está acelerando.
- Em um ônibus freando, você projeta-se para frente sem nenhuma força empurrando você -- porque o ônibus é um sistema não inercial.
- A física é escrita sob a perspectiva de sistemas inerciais.
When a bus brakes hard and you lurch forward, a force pushed you forward. · Quando um ônibus freia bruscamente e você se joga para frente, uma força o empurrou para frente.
No forward force acts -- your body's inertia keeps it moving while the bus (a non-inertial frame) slows beneath you. · Nenhuma força para frente age -- a inércia do seu corpo o mantém em movimento enquanto o ônibus (um referencial não inercial) desacelera sob você.
A lamp hangs still from two angled cords.
- It is in translational equilibrium, so the net force is zero.
- The cords' horizontal pulls cancel, and their vertical pulls together hold up the weight -- two equations, $\sum F_x = 0$ and $\sum F_y = 0$, solve for the tensions.
Uma lâmpada pende quieta suspenso por dois cabos inclinados.
- Ela está em equilíbrio translacional, então a força resultante é zero.
- As trações horizontais dos cabos se cancelam, e suas trações verticais juntas sustentam o peso -- duas equações, $\sum F_x = 0$ e $\sum F_y = 0$, resolvem para as tensões.
Constant velocity does not require a forward force. A car cruising at a steady $100\ \text{km/h}$ has zero net force -- its engine thrust exactly balances air drag and friction. Force is needed only to change velocity, not to maintain it.
Velocidade constante não exige uma força para frente. Um carro viajando a uma velocidade constante de $100\ \text{km/h}$ tem força resultante zero -- a tração do motor equilibra exatamente o arrasto do ar e o atrito. Força é necessária apenas para alterar a velocidade, não para mantê-la.
Newton's first law: velocity stays constant unless a net force acts -- objects resist change through their inertia. Zero net force means translational equilibrium (at rest or constant velocity), solved with $\sum F_x = 0$, $\sum F_y = 0$. It holds only in a non-accelerating inertial reference frame.
Primeira Lei de Newton: a velocidade permanece constante a menos que uma força resultante atue -- os objetos resistem à mudança através de sua inércia. Força resultante zero significa equilíbrio translacional (repouso ou velocidade constante), resolvido com $\sum F_x = 0$, $\sum F_y = 0$. Só se aplica em um sistema de referência inercial que não acelera.