Quando assiste tênis ou qualquer outro esporte, você está assistindo uma demonstração de física, apenas com mais torção do que a típica experiência física. Central para a ação são as três leis do movimento descritas em 1687 por Sir Isaac Newton, o campeão do Grand Slam da ciência pré-industrial. De muitas maneiras, uma partida de tênis é um teste de qual jogador manipula as leis de Newton para o maior efeito.
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As leis
A primeira lei de movimento de Newton é comumente chamada de lei de inércia: um objeto em um estado de movimento uniforme permanecerá nesse movimento a menos que se encontre uma força externa, e um objeto em repouso permanecerá em repouso a menos que seja atuado por uma força externa. A segunda lei de Newton define a relação entre a massa de um objeto, a força aplicada e a aceleração que resulta: Força é igual à aceleração em massa, ou F = ma. A terceira lei de movimento de Newton pode ser a que a maioria das pessoas está mais familiarizada, mesmo que porque a veja citada com tanta frequência: para cada ação há uma reação igual e oposta.
A Primeira Lei
No tênis, a instância mais óbvia da primeira lei de Newton é o caminho da bola. Quando você bate a bola com sua raquete, ele se dirige em uma determinada direção. Se você jogasse o jogo no vácuo do espaço intergaláctico, anos-luz de qualquer corpo produtor de gravidade, a bola continuaria nessa direção mais ou menos indefinidamente, porque nenhuma força externa estaria agindo nela. Na Terra, no entanto, duas forças principais estão no trabalho: a resistência do ar retarda a velocidade da bola e a gravidade puxa a bola para o chão.
A Segunda Lei
Quando você trocou essa bola de tênis com sua raquete - no espaço ou na Terra - você exerceu força sobre ela. Quanta força? É aí que entra a segunda lei de Newton: a força é igual à aceleração das vezes em massa. Nesta equação, a massa é medida em quilogramas e aceleração em uma unidade chamada "metros por segundo por segundo". A aceleração não é a mesma coisa que a velocidade; Em vez disso, é a taxa em que algo está acelerando. Se um objeto estiver em movimento a 1 m por segundo, ou "m / s", ele acelera de modo que um segundo depois ele se mova a 2 m / s, e ele acelerou 1 m / s nesse segundo - 1 m por segundo por segundo.
Agora de volta a essa bola de tênis que você bateu: Uma bola de tênis tem uma massa de cerca de 56 g, ou 0. 056 kg. E digamos que você colocou suficiente zing na bola que um décimo de segundo depois de atingi-lo, atinge 100 mph, ou 44. 7 m por segundo. Essa é uma taxa de aceleração de 447 m por segundo por segundo, ou m / s / s. Multiplique 0. 056 kg vezes 447 m / s / s e você recebe 25. 032. Mas 25. 032 de quê? A força é medida em unidades chamadas, apropriadamente, Newtons.Você bateu a bola com 25. 032 Newtons de força. Bom atendimento.
A Terceira Lei
Você serve a bola, seu oponente retorna o saque e você vai retornar sua volei. Você planta seu pé no chão e empurra. Você empurra em uma direção - em um ângulo no chão - e seu corpo vai na direção oposta, em um ângulo longe do chão. A força com a qual você empurrou para o chão é a força com a qual você é propelido para a frente. Isso é ação e reação. Você é a terceira lei do movimento de Newton, em movimento.
