Para Aristóteles, o estado natural das coisas era o repouso, relativamente à Terra. Se um objecto se encontrava fora do seu estado natural tinha que haver uma força a agir sobre ele. Na ausência de qualquer força, o objecto voltaria ao seu estado natural. Aristóteles defendia que uma seta continuava no seu voo depois de lançada só porque o ar a empurrava de ponto para ponto. E só no século XIV essa ideia começou a ser alterada com a teoria do ímpeto que defendia que a seta era carregada pelo seu primeiro ímpeto, ou seja, o movimento persiste por si mesmo.
Galileu (1564-1642) mostrou mais tarde que o conceito de repouso é relativo. Não se pode encontrar um corpo que seja considerado em repouso para todos os observadores. O que é definido como repouso para um observador corresponde a movimento para outro que se move em relação a ele. Por exemplo, se viajássemos num comboio que se movesse com uma velocidade rectilínea e uniforme, uma bola pousada no chão de uma carruagem estaria para nós em repouso; mas, para um observador fora dele, estaria a mover-se a velocidade constante. Em todos os referenciais que se movem uns em relação aos outros com um movimento rectilíneo (sem rotação) e uniforme (a velocidade constante) - os chamados «sistemas inerciais» - as leis do movimento são as mesmas. Uma bola que deslizasse sem atrito num plano horizontal continuaria sempre a mover-se a velocidade constante, mesmo na ausência de qualquer força. Se ela pára, isso deve-se ao atrito associado ao chão e à resistência do ar. Um observador que se movesse à mesma velocidade do que a bola consideraria a bola em repouso. O «estado natural» dos corpos é o movimento rectilíneo a velocidade constante. Note, no entanto, que a diferença vectorial entre as velocidades de dois corpos é sempre a mesma em qualquer referencial inercial. Assim como o vector de aceleração durante um intervalo de tempo ou o sentido de rotação e número de voltas de um corpo em rotação. Newton considerava que o espaço era absoluto, embora não o pudesse provar. Mas o princípio da relatividade de Galileu já implicava a relatividade do espaço - porque se tornava claro que o espaço não pode ser representado como qualquer coisa em que os objectos estariam incorporados. A Terra pode ser considerada um sistema inercial para a maioria dos fenómenos porque, num segundo, a Terra roda apenas 1/240 de grau ou seja cerca de 0,00007 radianos. No entanto, para fenómenos mais prolongados, como a movimentação do ar nos ventos, a rotação tem que ser considerada: há que ter em conta a força centrífuga e a força de Coriolis! |