Impulso e Quantidade de Movimento


O Impulso é o fenômeno físico que está diretamente relacionado com a distância que um objeto percorrerá em um específico intervalo de tempo.

Impulso e Quantidade de Movimento

Quando um jogador de vôlei, por exemplo, aplica um corte para derrubar a bola no chão da quadra, ele está aplicando uma força durante um intervalo de tempo sobre a bola. Em um módulo, a fórmula utilizada pela física para determinar qual é o Impulso (I) é a seguinte:

I = F . Δt

Segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), o Impulso deve ser calculado levando em consideração a unidade em Newton vezes segundo (N.s.). O Impulso é uma grandeza vetorial, o que significa que possui módulo, sentido e direção. Dessa forma, quando estamos falando do Impulso de uma força, considerando uma força constante (f) que atua sobre um bloco de massa durante um específico intervalo de tempo (Δt), devemos considerar a seguinte fórmula para calcular a grandeza vetorial:

→ →
I = F . Δt

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Acompanhe abaixo:

Impulso de uma força

O Impulso (I) de uma força constante (f) é uma grandeza vetorial que apresenta o mesmo sentido e a mesma direção da força aplicada, da mesma forma que a intensidade igual ao produto da intensidade da força pelo intervalo de tempo na qual ela atua. Aplicável a qualquer tipo de movimento, o Teorema do Impulso é o método mais utilizado nos cálculos avançados de física para definir o Impulso de uma força (I).

Conforme estabelece a Segunda Lei de Newton, a fórmula Ir = Qr – QΔ define que o Impulso da força resultante possui o mesmo valor que a variação de quantidade de movimento da partícula, de acordo com um específico Intervalo de tempo (Teorema do Impulso). Isto é, o Impulso (I), que é produzido pela resultante das forças que atuam sobre um durante o Intervalo de tempo (t), é igual à quantidade de movimento do corpo neste mesmo espaço de tempo.

Na Matemática, a fórmula é a seguinte, portanto:

I = Qf – Qi

Sendo:

I = Impulso
Qf = quantidade de movimento final
Qi = quantidade de movimento inicial

Para compreender melhor a questão, vamos considerar que a Quantidade de movimento final (Qf) é igual a 20, enquanto a Quantidade de movimento inicial (Qi) é igual a 10. Dessa forma, temos o seguinte cálculo:

I = 20 – 10

Isto é, o Impulso I = 10.

Agora vamos considerar que um carro enguiçou na pista, enquanto o motorista tentava voltar para a casa. A força (F) aplicada para que esse automóvel volte a se locomover, quando ele é empurrado por alguém, bem como a sua massa (m), são aspectos levados em consideração para determinar o Impulso (I). Com essa observação, notamos que é possível estabelecer uma conexão entre Impulso (I) e Quantidade de movimento (Q) adquirida pelo corpo.

Isto é, dessa forma podemos estabelecer a Quantidade de Movimento através da seguinte fórmula:

Q = m . v

A Quantidade de movimento

Da mesma forma que o Impulso (I), visto no tópico anterior, a Quantidade de movimento (Q) também é uma grandeza vetorial e também possui módulo, sentido e direção. Nesse caso, segundo o SI, a unidade é o kg . m/s.

Também chamada de “momento linear”, a Quantidade de movimento (Q), como chamamos aqui nesse artigo, de um corpo de Massa (m) que se move com uma determinada Velocidade (v) é dada pela fórmula que acabamos de ver no tópico anterior sobre Impulso:

Q = m . v

Sendo:

Q = quantidade de movimento
m = massa do corpo
v = velocidade que o corpo adquire depois da aplicação de força sobre ele.

Nesse sentido, vale ressaltar que Impulso e Quantidade de Movimento têm uma relação, que é denonimada como o Teorema do Impulso e Quantidade de movimento, que já vimos anteriormente nesse artigo, com a fórmula:

I = Qf – Qi

Sendo:

I = Impulso
Qf = quantidade de movimento final
Qi = quantidade de movimento inicial

Para compreender melhor o cálculo, vamos aplicar a primeira fórmula em uma questão. Considere que a massa de um corpo (m) é igual a 60 kg, enquanto a velocidade que esse corpo adquire após o emprego da força sobre ele (v) é igual 2 m/s.

Dessa forma:

Q = m . v

Q = 60 . 2

Ou seja, a Quantidade de movimento é igual a Q = 120.

Isto é, a conclusão é a de que, segundo o Teorema do Impulso e Quantidade de Movimento, o impulso que resulta das forças atuantes sobre um determinado corpo, em um específico intervalo de tempo, equivale à variação da Quantidade de movimento (Q) desse corpo num mesmo espaço de tempo.

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