quinta-feira, 21 de agosto de 2008

Índice

Introdução

História

Personalidade

Religião

Obras de Newton

As três leis de Newton (dinâmica)

A queda da maçã, a dúvida e Newton

Lei da gravitação universal

Cronologia da época

Cronologia de Newton

Bibliografia

Introdução

Este site é destinado a um trabalho realizado no Colégio Termomecanica que visa com que os alunos conheçam os matemáticos, filósofos e grandes personagens, que utilizamos seu trabalho atualmente. Este site foi criado para atender o Projeto Pensadores nesta escola.
Nesse projeto já foram desenvolvidos 3 personagens importantes. Galileu Galilei, Platão e estamos desenvolvendo Pitágoras.
Nestes trabalho cada professor trabalha de uma forma diferente, onde este trabalho destinado à matéria Física, lecionada pelo Professor Modesto, onde pede para que o aluno desenvolva uma pesquisa, e faça um modo de apresentação, podendo ser desde um site até uma animação.
Nesta matéria, nós trabalhamos com o Galileu Galilei e sobre ele montamos uma animação no flash, porém desta vez pensamos em mudar e realizar algo um pouco diferente como um site onde podemos ficar mudando algumas coisas e sempre melhorando, para que este trabalho não acabe aqui e possamos da continuidade. Neste você irá encontrar algumas coisas sobre a vida de Isaac Newton, obra cronologia e cronologia da época.
Newton não apenas formulou a lei da gravidade, como também desenvolveu o conceito de força, descobriu a natureza da luz e revolucionou nosso método de cálculo. Era, no entanto, dono de personalidade profundamente perturbada e vingativa, abrigando seus próprios segredos ilícitos.

História de Isaac Newton





















Quando se trata de escolher o maior cientista de todos os tempos, mesmo com muito espírito polêmico, é dificil escapar ao consenso: Isaac Newton.
Nasceu prematuro, doentio e orfão de pai, no dia do Natal de 1642. Antes de completar 3 anos sua mãe se casou com um pastor protestante, que exigiu que ele fosse deixado com a avó. Newton odiou o padrasto cruel, ao ponto de certa vez tentar queima-lo, mais tarde, projetou esse ódio em todos os oponentes intelectuais que ousaram desafia-lo.
Quando ingressou na Universidade em Cambridge, sua mãe recusou-se a pagar-lhe os estudos. Na aristocrática sociedade inglêsa, teve que enfrentar a condição de bolsista, o que o obrigava a usar um uniforme diferente e prestar serviços domésticos aos alunos pagantes - humilhação difícil de suportar para quem tratava seus próprios criados como um tirano.
A influência deste inglês na história da ciência foi ainda maior do que a de Einstein e só pode ser comparada à do filósofo grego Aristótoles (384 - 322 a.C.). Neurótico, solitário, rancoroso, vingativo, ele legou ao mundo o cáculo diferencial e integral, a mecânica e a óptica racionais e a teoria da gravitação universal. Sua obra coroa a "revolução científica do século 17" que deu origem à ciência moderna.
Depois de 300 anos e estudos, Newton ainda é um desafio para os historiadores da ciência. E certos aspectos de sua biografia mal começam a ser desvendados.
Em agosto de 1684, uma visita importante quebra a rotina de Newton. Com seus 42 anos incompletos, o professor de matemática é um caramujo, quase um porco espinho, em matéria de relacionamento social. Sempre absorto em seus pensamentos, evita as festas e comemorações, raramente recebe alguém e sente-se aborrecido em responder às poucas cartas que recebe. Estas são enviadas por outros cientistas , estimulados por sua fama e realizações. A principal delas até o momento, a invenção de um telescópio por reflexão, abriu-lhe as portas do mais exclusivo clube científico da época, a Royal Society inglesa. A súbita celebridade parece-lhe, porém, uma insuportável fonte de distrações. É contra o hábito, portanto, que recpciona o jovem e brilhante astrônomo Edmond Halley, mais tarde homenageado com a atribuição de seu nome ao cometa cuja órbita calculou.
Halley viera de Londres a Cambridge com o único objetivo de interrogar Newton acerca de um difícil problema científico. Seis meses antes, numa reunião da Royal Society, ele o havia discutido com dois expoentes da inteligência inglesa, o físico Robert Hooke, presidente da instituição, e o arquiteto Christopher Wren. O problema era o assuntodo momento nas rodas de ciência: como explicar o movimento dos planetas, observado pelos astrônomos, a partir das "leis" da física da época ?
Hooke, Wren e Halley haviam concordado que, para os planetas permanecerem em órbita, precisava atuar sobre els uma força, orientada para o Sol, cuja intensidade fosse tanto menor quanto maior fosse a distância entre o planeta e aquela estrela.
O grande desafio era demonstrar, a partir de cálculos rigorosos, que uma força desse tipo levava os planetas a descreverem órbitas elipticas, como afirma a primeira lei de Kepler.
Conhecedor da fama de Newton, Halley foi até Cambridge para ver o que conseguia arrancar dele. Quando o interrogou sobre como seria a curva decrita pelos planetas, caso a força de atração do Sol fosse inversamente proporcional ao quadrado da distância, Newton respondeu imediatamente: "Uma elipse". Encantado o astrônomo lhe perguntou como sabia disso. "Ora", disse o outro com a maior naturalidade, "eu a calculei". Halley não conseguia esconder seu assombro. Mais assombrado teria ficado se soubesse que Newton chegara à relação do inverso do quadrado da distância quase duas décadas antes, em 1666, quando recém bacharelado, não havia completado ainda 24 anos.
Entre 1665 e 66 a Universidade foi fechada devido a receio de contagio, uma vez que a peste assolava a Inglaterra e só em Londres havia matado mais de 75 mil pessoas, levando Newton de volta a fazenda da sua mãe, foram os anos mais produtivos de Newton.
Suas realizações foram fruto de intuições geniais, sem dúvida mas também de uma capacidade de concentração e de um esforço quase sobre humanos. Quando lhe perguntaram, anos mais tarde, como havia chegado à lei da gravitação universal, ele respondeu: "Pensando nela continuamente" .
Melhor do que qualquer outra, esta frase sintetiza seu estilo pessoal. Ele não se dedicava a um assunto sem faze-lo de maneira integral, exclusiva, compulsiva, quase fanática.
Richard Westfall, professor de história e filosofia da Univ. de Indiana, EUA e autor de uma monumental biografia de Newton, revela os estudos solitários que Newton desenvolveu na época de estudante. Seus manuscritos vasculhados por Westfall revelam que , antes de se refugiar no campo e ainda na condição de estudante, Newton havia assimilado e superado toda a ciência de seu tempo.
Porém cerca de 20 anos depois, quando Halley lhe pediu, em sua visita, uma demonstração matemática da trajetória de um planeta, Newton muito cauteloso não a entregou de imediato - após tres meses de espera , o astrônomo recebeu bem mais do que havia pedido. Num artigo de 9 páginas, Newton solucionou o problema pelos dois lados: partindo das órbitas elipticas, chegou à força inversamente proporcional ao quadrado da distância; admitindo a existência desta força, deduziu que os planetas deveriam descrever trajetórias elipticas. E não parou por aí: com base na força de atração, demostrou também a segunda e a terceira leis e Kepler. De quebra, calculou trajetória de um projétil num meio resistente ao movimento.
O pequeno tratado provocou uma verdadeira convulsão. Os membros da Royal Society faziam fila para le-lo e alguns tiveram de esperar até um mes para chegar a sua vez.
Durante os dois anos seguintes, Newton que havia sido despertado por Halley, reavivou seu interesse pela física, indo se ocupar de corpo e alma com os conceitos de física - Desta luta resultou a obra máxima de Newton: os Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Pricípios Matemáticos da Filosofia Natural.
Em linguagem simples, eles afirmam os tres princípios do movimento:
1 - A menos que uma força externa atue, todo corpo tende a permanecerem repouso ou em movimento retilíneo e uniforme ( princípio da inércia)
2 - Caso uma força externa atue, a aceleração que o corpo recebe dela, é diretamente proporcional à sua intensidade ( princípio fundamental da dinâmica).
3 - Ao receber uma força de outro, o corpo tambem exerce sobre este uma força de igual intensidade, mesma direção e sentido contrário ( princípio de ação e reação)
A aparente simplicidade destes princípios esconde o enorme esforço empreendido por Newton em sua definição. O conceito de inércia, em especial, proposto pelo filósofo frances René Descartes (1596 - 1650), passou por várias reformulações antes e alcançaruma expressão depurada e operacional.
O espetacular sucesso atingido pelos Pricipia, mudou a vida de Newton. Em pouco tempo, o caramujo se abriu ao mundo. Em 1696 foi nomeado para a superintendencia da casa da moeda, abandonando Cambridge e indo se estabelecer em Londres. A saida da universidade representa o fim da atividade científica, mas o início de seu poderio político nos círculos da ciência. Adulado por todos, foi eleito presidente da Royal Society, em 1703 e dois anos depois sagrado cavaleiro. Sir Isaac Newton dirigiu a instituição com mão de ferro até sua morte em 20 de março de 1727.
Nesta posição vantajosa teve oportunidade de ajustar contas com antigos rivais, entre eles o matemático alemão Gottfried Wilhelm Lebniz ( 1646 - 1716), com quem disputou a autoria do cálculo diferencial e integral, criado independentemente por ambos.

Personalidade

Por ter sido abandonado na infância por sua mão para ela se casar com outro e ter sido criado por sua avó, ele criou um trauma terrível se tornando uma pessoa muito nervosa e tendo várias crises ao longe sua vida. Houve uma vez em que ele ameaçara sua mãe e seu padrasto de queimá-los junto com a casa.
Houve um dia em que ele enfrentou o valentão da escola, onde este deu um chute em seu estomago, e eles foram brigar depois do horário na frente da igreja, onde ele descarregou toda a sua raiva e deu uma surra nesse garoto, onde este tina uma vantagem física sobre Newton. Ele descarregou toda a sua raiva, e isto não bastava para mostrar como ele era vingativo começou a se tornar um bom aluno, antes um aluno com notas médias e baixas, se tornou um ótimo aluno apenas para humilhar este outro. Se mostrando uma pessoa muito vingativa, porém devemos agradecer a este garoto pela surra, pois do contrário não teríamos tido a contribuição de Newton
para a história.

Religião

Newton foi criado sobre s costumes puricos, onde tinha temor a Deus e o horror ao sexo. Ele era tão religioso que tinha um caderno onde anotava todos os seus pecados, e nesses nunca colocou a fornicação, fazendo com que muitos historiadores duvidassem de sua sexualidade, porém quando foi para a faculdade e ficou na casa de um amigo farmacêutico, há a possibilidade de ele ter tido um romance com a enteada deste amigo, mas nada comprovado.

Dizem também que ele só chegou onde chegou porque queria chegar mais perto do criador, não querendo ser como ele, mas pela falta de ter tido um pai essa era a maneira dele se sentir mais próximo, entende-lo.

Obras de Newton

Tomar banho, recolher o lixo e manter as ruas limpas são hábitos comuns nos dias de hoje. Mas nem sempre foi assim... Na Inglaterra do século 17, a peste bubônica, doença transmitida pelos ratos, se espalhou pelas cidades porque ninguém tinha consciência da importância da higiene. O lixo se amontoava nas ruas e atraía ratos e insetos. Mas que relação há entre o surto de peste bubônica na Europa e o físico, matemático e astrônomo (ufa!) Isaac Newton? Vamos voltar no tempo e desvendar esse mistério...

(reprodução: Philip Reeve - Isaac Newton e sua maçã)

Isaac Newton nasceu na pequena cidade inglesa de Lincolnshire em 4 de janeiro de 1643 e morreu em 31 de março de 1727. Ele foi um menino rebelde, mas você também seria se sua mãe o abandonasse em um colégio interno que ensinava gramática na maior parte do tempo... Essa não era a disciplina preferida do jovem Newton, que, como vamos ver, desenvolveu várias teorias que revolucionaram a matemática, física e astronomia.

Anos mais tarde, o rapaz foi estudar na Universidade de Cambridge, também na Inglaterra, onde entrou em contato com a obra de outros cientistas importantes. As experiências do astrônomo alemão Johannes Kepler e do italiano Galileu Galilei, por exemplo, influenciaram muito as descobertas de Newton.

Em Cambridge, Isaac Newton foi o primeiro da classe. Formou-se em 1665 e teve que retornar a sua aldeia natal quando a universidade fechou devido ao surto de peste bubônica. Como a epidemia o impedia de sair de casa, o jovem se dedicou a rever tudo o que tinha aprendido na faculdade. A partir daí, ele não parou de pesquisar e realizar experimentos. Nessa época, Newton dava os primeiros passos rumo às descobertas mais importantes, como a decomposição da luz, o princípio da gravitação universal e as chamadas três leis de Newton.

Para chegar à conclusão de que a luz branca -- como a que vem do Sol -- é formada pelas cores do arco-íris, Newton se orientou pelos trabalhos de outros cientistas famosos, como o filósofo francês René Descartes, que já tinha analisado um feixe de luz solar. Descartes produziu, a partir do feixe, as cores vermelha e azul. Mas Newton decidiu investigar melhor a natureza da luz do Sol.



Em 1666, ele fez um feixe de luz passar por uma fresta na cortina e incidir sobre um prisma (pedaço de cristal com forma triangular), como mostra a ilustração acima. O raio de luz se desviou e foi projetado na parede a sete metros de distância do prisma. Newton observou que a luz na parede não era mais branca e sim formada pelas sete cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Assim ele concluiu que a luz branca não é formada por uma única cor, mas pela mistura de todas elas.

No entanto, a decomposição das cores não foi o único experimento de Newton (quer conhecer outros?), nem sua descoberta mais importante. Ele ainda desenvolveu duas formas de cálculo (diferencial e integral) fundamentais para a matemática que se desenvolveria em seguida e formulou algumas das leis físicas ensinadas até hoje nas escolas.

As três Leis de Newton (Dinâmica)

A primeira lei e a segunda lei de Newton, escritas em latim, na edição original, de 1687.
Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos e foi um extenso trabalho no qual ele dedicou-se.
A forma original na qual as leis foram escritas é a seguinte:
Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. (Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.)
Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur. (A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida.)
Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi. (A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.)

A queda da maçã, a dúvida e Newton

A história mais popular sobre um cientista é a da maçã de Newton. Se por um lado essa história seja mito, o fato é que dela surgiu uma grande oportunidade para se investigar mais sobre a Gravitação Universal. Essa história envolve muito humor e reflexão. Muitas charges sugerem que a maçã bateu realmente na cabeça de Newton, quando este se encontrava num jardim, sentado embaixo de uma macieira, e que seu impacto fez com que, de algum modo, ele ficasse ciente da força da gravidade, como se perguntasse: "por que em vez da maçã flutuar, ela caiu?".

A pergunta não era se a gravidade existia, mas se se estenderia tão longe da Terra que poderia também ser a força que prende a Lua à sua órbita. Newton mostrou que se a força diminuísse com o quadrado inverso da distância, poderia então calcular corretamente o período orbital da Lua. Ele supôs ainda que a mesma força seria responsável pelo movimento orbital de outros corpos, criando assim o conceito de “gravitação universal”.

O escritor contemporâneo William Stukeley e o poeta Voltaire foram duas personalidades que citaram a tal maçã de Newton em alguns de seus textos.

Lei da gravitação universal

Com uma lei formulada de maneira simples, Newton explicou os fenômenos físicos mais importantes do universo. A lei da gravitação universal, descoberta por Isaac Newton, tem a seguinte expressão matemática:

onde:
F é a força, medida em N;
G é Constante gravitacional universal, uma constante que determina a intensidade da força, G = 6,67.10 − 11Nm2 / Kg2;
m 1 e m2 são as massas dos corpos que se atraem entre si, medida em kg; e
R é a distância entre os dois corpos, medida em m;
sendo o vetor unitário que indica a direção do movimento.
A Constante gravitacional universal foi medida anos mais tarde por Henry Cavendish.
A descoberta da lei da gravitação universal se deu em 1685 como resultado de uma série de estudos e trabalhos iniciados muito antes. Em 1679, Robert Hooke comunicou-se, por meio de cartas com Newton e os assuntos eram sempre científicos.


A obra Principia, de Newton.
Em verdade, foi exatamente em 1684 que Newton informou a seu amigo Edmond Halley de que havia resolvido o problema da força inversamente proporcional ao quadrado da distância. Newton relatou esses cálculos no tratado De Motu e os desenvolveu de forma ampliada no livro Philosophiae naturalis principia mathematica.
A gravitação universal é muito mais do que uma força relacionada ao Sol. É também um efeito dos planetas sobre o Sol e sobre todos os objetos do universo. Newton explicou facilmente a partir de sua Terceira Lei da Dinâmica que, se um objeto atrai um segundo objeto, este segundo também pode atrair o primeiro com a mesma força. Concluiu-se que o movimento dos corpos celestes não podiam ser regulares.
Para o célebre cientista, que era bastante religioso, a estabilidade das órbitas dos planetas implicava em reajustes contínuos sobre suas trajetórias impostas pelo poder divino.


Macieira, plantada no Jardim Botânico de Cambridge em homenagem a Newton.

Cronologia da época

1642- Morte de Galileu. Inicio da Guerra Civil na Inglaterra. O explorador holandês Tasman mapeia o litoral da Terra de Van Diemen (atualmente Tasmânia).
1648- Final da Guerra dos Trinta Anos, deixando enormes áreas devastadas na Alemanha.
1649- Execução de Carlos I, proclamação da Commonwealth.
1650- Morte de Descartes.
1660- Fim da Commonwealth e Restauração de Carlos II no trono.
1664-5- A peste se espalha pela Inglaterra.
1665- Morte do Grande Matemático francês Fermat.
1669- O governo inglês esboça a Constituição.
1688- Revolução Gloriosa: Jaime II foge do país e os monarcas protestantes William e Mary sobem ao trono.
1690- Locke publica o Ensaio sobre o entendimento humano, impulsionando a filosofia do empirismo.
1706- O Decreto de União entre o parlamento inglês e escocês cria a Grã-Bretanha.
1715- Luís XIV, o “Rei Sol”, morre em Versalhes.
1716- Morte do matemático e filósofo alemão Leibniz.

Cronologia de Newton

1642- Nasce no Povoado De Woolsthorpe, Lincolnshire.
1644- Sua mãe casa-se novamente e muda-se para uma vila próxima, deixando Isaac Newton sob os cuidados de sua avó.
1653- Sua mãe volta para casa após a morte do segundo marido.
1659- A mãe chama Isaac de volta da escola em Grantham para cuidar da Fazenda.
1661- Vai para o Trinity College, Cambridge, como bolsista.
1665- Gradua- se em Cambridge e foge de volta par casa a fim de evitar a peste.
1665-6- O annus mirabilis de Newton, durante o qual teve a inspiração para sua lei da gravidade.
1667- Retorna a Cambridge, eleito Membro do Trinity College.
1669- Torna-se Lucasian Professor de Matemática em Cambridge.
1672- Eleito membro da Royal Society.
1678- Sofre o primeiro esgotamento nervoso após a controvérsia com Hooke.
1687- Publica os Principia mathematica.
1693- Sofre colapso mental após rompimento com fatio.
1696- Muda-se para Londres e se torna Inspetor da Casa da Moeda.
1699- Promovido a Diretor da Casa da Moeda.
1703- Aceita a presidência da Royal Society após a morte de Hooke.
1704- Publica a Óptica.
1727- Morre aos oitenta e quatro anos

Bibliografia


Bibliografia:
Livro: Newton e a Gravidade em 90 Minutos
Autor: Paul Strathern
Matéria: Ciência, 72 páginas
Editora: Jorge Zahar Editor
Série: Cientistas em 90 Minutos
Tradução: Maria Helena Geordane

http://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton

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