Teoria da Balança Inercial

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As Leis de Newton.
É comum dizermos que Isaac Newton foi o pai da Física tal como a conhecemos hoje, ainda que essa expressão desmereça o trabalho de outros grandes cientistas tal como Galileu. Mas se dizemos isso é porque Newton percebeu melhor o rumo que o estudo da Natureza devia tomar: poucas leis, gerais e simples, que fossem aplicáveis a todos os fenômenos naturais. Assim é que com esse raciocínio, a evolução da física acabou por unir vários fenômenos que antes eram tomados como exclusivos: a luz e o magnetismo, o calor e a energia cinética, e mais recentemente o tempo e o espaço.
De fato, quando Newton formulou suas três leis ele estava dando um passo muito grande na compreensão do Universo como um todo (você pode conferir a aplicação disso à filosofia e religião aqui). Essas leis são:

1. Inércia: todo corpo mantém seu estado de movimento se não houver uma resultante de forças externas, isto é, velocidade constante em linha reta. Se um corpo não está em estado de movimento constante, é porque existe uma força resultante externa
2. que é proporcional à massa e à aceleração do objeto. Em termos matemáticos atuais: força resultante externa = massa x aceleração (R=m.a). Ou seja: quanto maior a resultante externa maior será a aceleração do corpo, e quanto maior sua massa, menor será sua aceleração.
3. Ação e reação: Quando uma força é aplicada por um corpo A sobre um corpo B, o corpo B aplica uma força de igual intensidade mas em sentido oposto em A.

A Balança inercial.
Com essas leis em mente podemos agora desenvolver a nossa balança:
Imagine-se que temos dois corpos de massas iguais. Se aplicarmos neles forças iguais, terão acelerações iguais (2a. lei). Mas se um dos corpos tiver massa maior, terá uma aceleração menor, ou seja: "vai ficar para trás".

Pronto! Este aí é o princípio da balança inercial, e podemos aplicá-lo na prática das maneiras que você viu na fotos da atividade. Por exemplo, podemos prender um corpo numa barra metálica fina, flexível, de tal maneira que possa oscilar horizontalmente (logo, sem interferência da gravidade), devido à elasticidade da barra, como na figura ao lado. Ou seja, o objeto vai oscilar horizontalmente devido à força externa da chapa metálica (1a. lei). Se o objeto tiver uma massa m maior, vai oscilar mais devagar; se tiver uma massa m menor, vai oscilar mais rápido (2a. lei).
Se dipormos de dois dispositivos como esse, sendo que em um colocamos um objeto de massa desconhecida M, e em outro colocamos massas padrões m, então aquele que tiver massa maior vai oscilar menos; ao colocarmos massas m no outro dispositivo até que as oscilações estejam sicronizadas, teremos o valor de M ao contar quantas massas m são necessárias para tal.

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