Em 1543, Nicolau Copérnico publicou um livro revolucionário em que propunha a Terra girando em torno do seu próprio eixo e rodando em torno do Sol. Isso contraria a concepção aristotélica, que acredita que a Terra é o centro do universo. Para os aristotélicos, se a Terra gira do oeste para o leste, coisas como nuvens e pássaros, que não estão presas à Terra, pareceriam estar sempre se movendo do leste para o oeste, justamente como o Sol. Mas foi Galileu Galilei que, em 1632, baseando-se em experiências, rebateu a crítica aristotélica, confirmando assim o sistema de Copérnico. Seu argumento, adaptado para a nossa época, é: se uma pessoa, dentro de um vagão de trem em repouso, solta uma bola, ela cai junto a seus pés. Mas se o vagão estiver se movendo com velocidade constante, a bola também cai junto a seus pés. Isto porque a bola, enquanto cai, continua a compartilhar do movimento do vagão.
Questão 67 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza
Resolução comentada
O enunciado descreve um experimento mental clássico de Galileu Galilei para defender o modelo heliocêntrico de Copérnico. A crítica aristotélica afirmava que, se a Terra estivesse em movimento, objetos soltos no ar (como pássaros ou nuvens) ficariam para trás, movendo-se no sentido oposto ao da rotação terrestre.
Para rebater isso, Galileu utilizou o exemplo de um objeto solto dentro de um referencial em movimento retilíneo e uniforme (como um vagão de trem com velocidade constante). Ele observou que a bola cai exatamente aos pés da pessoa que a soltou, independentemente de o vagão estar parado ou em movimento.
Isso ocorre porque a bola, antes de ser solta, já compartilha a velocidade horizontal do vagão. Ao ser abandonada, não há nenhuma força horizontal atuando sobre ela (desprezando a resistência do ar) que altere essa velocidade. Portanto, ela continua se movendo horizontalmente junto com o vagão enquanto cai verticalmente devido à gravidade.
Esse comportamento é a essência da Lei da Inércia (que mais tarde seria formalizada como a Primeira Lei de Newton). O princípio da inércia estabelece que um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento retilíneo e uniforme tende a manter sua velocidade constante, a menos que uma força resultante externa atue sobre ele.
Analisando as outras alternativas:
- Ação e reação (Terceira Lei de Newton) trata de forças trocadas entre dois corpos, o que não explica o fenômeno descrito.
- A Segunda Lei de Newton () relaciona força resultante e aceleração, mas o foco do texto é a manutenção da velocidade constante na horizontal.
- A conservação da energia é um princípio fundamental, mas não é o argumento cinemático usado por Galileu para explicar a independência dos movimentos.
- O princípio da equivalência é um conceito da Relatividade Geral de Einstein, formulado séculos depois.
Portanto, o princípio físico utilizado por Galileu é a lei da inércia.
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Fonte: prova oficial do ENEM 2012 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.