Dinâmica

Qual é a importância da massa \(m\) que aparece na quantidade conservada \begin{equation}m_{i}\vec{v}_{i}(t) + m_{j}\vec{v}_{j}(t) = \vec{p}_{ij}? \end{equation} O experimento nos revelou que o momentum linear total $\vec{p}_{ij}$ do sistema (isolado) formado apenas pelos corpos $i$ e $j$ é constante. Se fizermos $m_{j}=0$, então resulta que $\vec{v}_{i}$ é também uma constante, ou seja, o corpo $i$ está em movimento uniforme.  No entanto, se este mesmo corpo $i$ também tivesse uma massa nula, $m_{i}=0$, então a sua quantidade de movimento seria nula.  Isto nos sugere que é necessário que um corpo tenha massa não-nula para poder ter uma quantidade de movimento não-nula. Desta forma, podemos afirmar que a condição de estar em movimento uniforme em um referencial inercial depende exclusivamente de ter uma massa não-nula.

Vale mencionar que até a época de Newton (até o Séc. 16, portanto um pouco mais de 2000 anos depois de Aristóteles) acreditava-se que era necessário uma força para manter um corpo em movimento, mesmo em movimento uniforme. Assim, a massa $m$ na segunda lei \begin{equation} \vec{F}=\dot{\vec{p}},\quad \vec{p}=m\vec{v},\end{equation} passou a ser conhecida também por massa inercial. Considerando massas constantes, $\vec{F}=m\vec{a}$. Vemos que aumentando a massa (através de uma troca de objetos), devemos aumentar também a intensidade da força para manter a intensidade da aceleração no mesmo valor. Isto significa que temos de esforçar mais para mudar o estado de movimento de um corpo com uma maior massa. Esta resistência em mudar o estado de movimento é quantificada pela massa inercial. Em outras palavras, a massa inercial mede a resistência de um corpo em mudar seu estado de movimento. A massa inercial é uma propriedade intrínseca de qualquer objeto.