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Dúvidas sobre Princípio e Lei

Caros, boa tarde. Estou com uma duvida sobre semântica. Falo sobre o significado de princípio e de lei, na Física.
Tomo como exemplo a Lei de Hooke. Acredito não haver dúvida que se trata de uma Lei. Trata-se de uma expressão matemática que descreve bem o comportamento de uma mola que não é permanentemente deformada.
Agora, posso chamar a conservação de Energia ou de Momento como lei, ou são princípios? Para mim, podem ser chamadas de Lei, um colega insiste que são princípios. O Paul Hewitt em seu glossário de Física, diz que princípios e leis são sinônimos.
Continuando:
A velocidade da luz no vácuo ser sempre a mesma para qualquer referencial, pode ser chamada de Lei?
Existe um princípio que não seja Lei?
Posso chamar a relação matemática de Energia cinética de Lei? E a de trabalho, é uma Lei ou uma definição?

Grato

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

PRINCÍPIO (postulado; axioma) é uma “proposição posta no início de uma dedução, não sendo deduzida de nenhuma outra no sistema considerado” (Dicionário de Técnico e Crítico de Filosofia – André Lalande). Portanto um PRINCÍPIO é uma proposição NÃO demonstrada dentro de um particular sistema teórico. As proposições demonstradas são denominadas de TEOREMAS.

A expressão LEI é mais flexível  pois ela tanto pode ser usada para denominar um PRINCÍPIO quanto um TEOREMA. Nota que se denominam de LEIS as proposições fundamentais (portanto não demonstradas) da Mecânica Clássica (Leis de Newton; no Principia de Newton ele intitulou o capítulo que trata do tema de “Axiomas ou Leis do Movimento”), da Termodinâmica (Leis da Termodinâmica), do Eletromagnetismo (Leis de Maxwell) e assim por diante.

São também denominadas de LEIS outras proposições, demonstradas dentro de um particular sistema teórico, como por exemplo, a Lei de Conservação da Energia Mecânica, a Lei da Conservação da Quantidade de Movimento (proposições demonstradas dentro da Mecânica Clássica), a Lei de Snell_Descartes (demonstrada dentro Óptica e, posteriormente, dentro da Teoria Eletromagnética), a Lei de Resfriamento de Newton (Termodinâmica) e assim por diante.

Eu oriento meus alunos a utilizarem a denominação LEI quando não tiverem certeza se um particular enunciado ou proposição é ou não demonstrável em um particular sistema teórico. Assim não erram!  😉

Especificamente sobre a velocidade da luz no vácuo ser sempre a mesma para qualquer referencial vide a pergunta Relatividade de Einstein: demonstração dos princípios? 

A Lei de Hooke é uma proposição válida para alguns sistemas elásticos. Um sistema pode ser elástico e não cumprir a Lei de Hooke; ou seja, ele pode sofrer deformações não permanentes (deformações não plásticas) e a força elástica NÃO ser proporcional à deformação. Aliás, nem sempre é desejável que um sistema elástico cumpra a Lei de Hooke. Um caso notório são as molas de suspensão de veículos automotores onde o desejável é que o coeficiente de elasticidade (improriamente denominada de constante de elasticidade) cresça com a deformação da mola.  Uma forma de viabilizar tal comportamento é pela contrução de um feixe de molas conforme a imagem abaixo.

molas

Quem já produziu molas para dinamômetros sabe bem que não é trivial a construção de uma “mola de Hooke”.

Sobre a proposição demonstrável envolvendo a variação da energia cinética de uma partícula com o trabalho total sobre ela realizado o usual (e correto!) é denominá-la de Teorema Trabalho – Energia Cinética; entretanto tal proposição também poderia ser chamada de lei mas nunca de princípio. Este teorema decorre das Leis de Newton (Princípios da Mecânica) e das definições das grandezas trabalho e energia cinética.

Vide também:

Principios e Leis em Física

O que é teorema em Física, é a mesma coisa que fórmula?

PRINCÍPIOS em FÍSICA: induzidos ou deduzidos?

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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