BREVE DISCUSSÃO SOBRE O CONCEITO DE INÉRCIA

A lei da inércia é desenvolvida sob o ponto de vista histórico, intimamente relacionado à questão do movimento do planeta Terra e à discussão dos efeitos do possível movimento terrestre sobre o movimento dos corpos no planeta. Isto nos remota ao modelo geocêntrico e heliocêntrico, pois partindo deles temos uma explicação para o paradigma do movimento da Terra. As idéias de Aristóteles defendem a idéia geocêntrica com um Universo finito pautado em dois mundos um sublunar e um supralunar, todavia a visão copernicana abre novos horizontes para entendermos as bases do movimento.

Ao contrário da física moderna, de natureza eminentemente quantitativa, a física Aristotélica era uma ciência qualitativa, designando o estudo da realidade que pode ser percebida pelos sentidos. Aristóteles acreditava num Universo finito, que se dividia em duas categorias, um mundo chamado sublunar formado por uma matéria sujeita a processos de transformação, composta pelos elementos: terra, água, ar e fogo; e um mundo supralunar composto por matéria imutável em sua natureza, onde os corpos são formados de éter ou quintessência. O movimento natural dos corpos, segundo Aristóteles, é uma tendência destes de retornarem ao seu lugar de origem, mas existiam movimentos que não eram conforme esta natureza. Segundo ele, estes movimentos cujas causas não eram intrínsecas aos móveis jamais ocorreriam espontaneamente e exigiam a atuação de uma força exercida de fora por algum outro corpo, movimentos forçados ou violentos.

Um destes movimentos forçados era a subida de um corpo. Para Aristóteles a continuidade do movimento se dava pela força que o ar exercia no corpo. Este lançamento se tornou um dos pontos fracos da teoria aristotélica para movimento. No século XIV, Ockmam derruba esta explicação de Aristóteles para o movimento de corpos com movimentos forçados e passa a afirmar que um corpo em movimento se move por simples continuidade de seu movimento, ou seja, uma vez que está em movimento, continua a se mover. Outra teoria que surgiu formulada por Jean Buridan foi à do impetus, afirmando que no ato de lançamento, o lançador “imprime” no objeto lançado algo que ele chamou de uma “virtude”, que seria responsável pela continuidade de seu movimento.

 A hipótese heliocêntrica copernicana feriu o coração do pensamento físico-cosmológico de Aristóteles. Com o simples abandono da Terra como centro do Universo, as idéias aristotélicas estariam seriamente comprometidas, pois elas foram baseadas no pressuposto da Terra ser o centro do Universo. Mesmo com certos opositores a idéia de Copérnico, suas explicações eram bastante convincentes. Segundo ele, se a Terra está em movimento os corpos que estão afiliados a ela participam do mesmo movimento, este é o princípio que explica a não percepção do movimento da Terra por nós.

Giodarno Bruno adepto das idéias de Copérnico manteve a base dos argumentos dele, porém substituiu a razão metafísica do compartilhamento da Terra, por uma razão puramente mecânica, baseada na teoria do impetus. Analisando o movimento de um corpo em um navio em movimento, Giodarno, deduziu que quando o sistema a partir do qual o objeto foi lançado ou abandonado comunica a esse objeto um “impetus”, que faz com que ele tenda a continuar se movimentando com o sistema, sendo que esses movimentos são independentes. Outro experimento proposto por Bruno foi o lançamento de um corpo por uma pessoa que se encontra num navio em movimento e outra em um cais. A conclusão é que o navio e o cais configuram dois sistemas mecânicos, e os objetos apresentam diferenças entre eles, conforme os objetos pertencem inicialmente a um ou outro. Esta conclusão seria completamente absurda do ponto de vista aristotélico, pois, como vimos, o movimento de queda é um movimento natural, dependendo apenas da natureza do objeto e de adequação ao lugar. É algo absoluto, jamais poderia depender das circunstâncias em que ocorre.

O conceito de inércia nasceu intimamente ligado ao problema, inicialmente astronômico e em seguida cosmológico, do conflito entre o heliocentrismo e o geocentrismo. Galileu Galilei, acreditando no modelo de Copérnico e nas idéias de Giodarno Bruno aprimora o conceito de movimento natural já expressa por Bruno e lança as bases do conceito de inércia que por muito pouco não a definiu como conhecemos hoje. Assim como Giodarno, Galileu acreditava em certos tipos de movimento que eram combinações de dois outros movimentos, executados simultaneamente, sendo ambos indiferentes à ocorrência do outro. A explicação proposta por Galileu difere da de Giodarno Bruno por um elemento decisivo: os corpos em queda mantinham paralelamente ao movimento vertical de queda um movimento igual a do sistema de onde partiram, não porque recebessem daquele um impetus para tanto, mas apenas porque esse movimento persistia inercialmente. 

O conceito de inércia proposta por Galileu é expressa em seu livro Diálogo sobre os Dois Máximos Sistemas do Mundo: Ptolomaico e Copernicano. Este livro é representado em forma de diálogo, nele um dos personagens indaga a seguinte pergunta: se o corpo ao subir sobre um plano inclinado tem sua velocidade diminuída até zero e ao descer o plano tem sua velocidade aumentada indefinidamente, tão mais lentamente quanto menor for à inclinação do plano, o que ocorreria se não houvesse inclinação alguma? A resposta seria que o movimento continuaria indefinidamente, sem qualquer alteração na velocidade, o plano inclinado proposto para esta indagação era polido perfeitamente para evitar o atrito e era considerado que não havia influencia da força de resistência do ar no movimento da partícula.

Assim, é apresentada a idéia de inércia entendida como a persistência do movimento com velocidade constante. Entretanto, o argumento apresentando por Galileu se fundamentava na gravidade, que para ele constituía uma tendência natural dos corpos de cair em direção ao centro da Terra. Por isso, ele afirmou que o verdadeiro movimento uniforme, dotado de uma tendência inercial era o movimento circular uniforme, isto se devia ao fato que quando uma partícula sobe no plano inclinado, ela se distancia da superfície da Terra e sofre desaceleração, e quando ela desce o plano, ou seja, se desloca para o centro dela, ela sofre aceleração, logo ele imaginou que o movimento com velocidade constante ocorre quando o corpo percorre a superfície da Terra, ou seja, um arco de circunferência, mantendo uma distância fixa com o centro da Terra.

René Descartes desenvolveu o conceito de inércia como conhecemos hoje, em sua obra intitulada Princípios da Filosofia, ele estabelece os princípios básicos de sua física, no seu livro ele afirma:

(...) A primeira lei é que cada coisa particular, enquanto simples e indivisa, se conserva o mais possível e nunca muda a não ser por causas externas. Por conseguinte, se uma parte da matéria é quadrada, ela permanecerá assim se nada vier a alterar a sua figura; e se estiver em repouso, nunca se moverá por si mesma. Mas, uma vez posta em andamento, também não podemos pensar que ela possa deixar de se mover com a mesma força enquanto não encontrar nada que atrase ou detenha o seu movimento. De modo que, se um corpo começou a mover-se, devemos concluir que continuará sempre em movimento, e que nunca parará por si própria.

 A segunda lei que observo na natureza é que cada parte da matéria, considerada em si mesma, nunca tende a continuar o seu movimento em linha curva, mas sim em linha reta, embora muitas dessas partes sejam muitas vezes obrigadas a desviar-se porque encontram outros caminhos, (...) Embora seja verdade que o movimento não acontece num instante, todavia é evidente que todo corpo que se move está determinado a mover-se em linha reta e não circularmente.  

Vimos que o conceito de inércia se desenvolveu juntamente com o surgimento do modelo heliocêntrico. No intuito de provar que a Terra se move, é desenvolvido o conceito de inércia, e com esse conceito houve uma completa reformulação no pensamento humano, com o abandono da visão de mundo aristotélica. Os livros de física apenas definem inércia como uma das leis de Newton, todavia o conceito de inércia não surgiu por acaso, mas foi fruto de um contexto e ele recebeu contribuição de vários pesquisadores até chegar ao conceito final como conhecemos.

Para ler o artigo científico completo : Galileu, Descartes e a elaboração do princípio da inércia.