Movimento: Impulso, Colisões Mecânicas e Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento

A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial determinada pela massa do corpo multiplicada pela sua velocidade. Como a massa é uma grandeza escalar (composta apenas pelo valor numérico), o vetor quantidade de movimento é sempre paralelo ao vetor velocidade, ou seja, terão direção e sentido iguais.

No caso da interação entre dois corpos, em que pelo menos um deles adquira ou esteja em movimento, é importante observar a quantidade de movimento e o impulso desse sistema como um todo.

O impulso pode ser definido como o resultado do produto da força aplicada pelo tempo de aplicação dessa força. Como é uma grandeza vetorial, sua direção e seu sentido terão a mesma orientação da força aplicada em todos os casos.

Imagine um carrinho de supermercado cheio de produtos dentro dele. Para que ele seja colocado em movimento, é necessário que haja um fator a mais para colocar deslocar esse conjunto, como o empurrão feito por uma pessoa.

No entanto, não basta apenas aplicar uma força suficiente para criar deslocamento, mas que seja feito durante um determinado intervalo de tempo. Da mesma forma, a orientação do movimento é sempre igual à força aplicada.

1 Colisões mecânicas

Em alguns sistemas pode ocorrer o choque entre corpos. Ao observar qualquer um desses casos, se considerarmos apenas o sistema composto apenas por eles (excluindo as forças externas ao sistema), sempre haverá a conservação da quantidade de movimento.

Podem ocorrer algumas situações durante essa interação:

– Quando dois corpos se chocam e continuam seu movimento unidos, isso é chamado de choque perfeitamente inelástico. O sistema apresenta uma perda de energia cinética, embora a quantidade de movimento seja mantida.

– Caso o choque ocorra sem deformação permanente, isso é classificado como choque perfeitamente elástico. A energia cinética do sistema, nesse caso, é mantida.

– Já os choques parcialmente elásticos são aqueles colocados entre essas duas situações, e são a maioria dos casos.

2 Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento

Em um sistema mecanicamente isolado, a quantidade de movimento total permanece constante. Isso quer dizer que a resultante das forças externas é nula. Essa é a ideia base do Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento.

A quantidade de movimento de um sistema pode permanecer constante mesmo que energia mecânica não se mantenha assim, já que os princípios de conservação são independentes. Além disso, a quantidade de movimento de um sistema é a soma vetorial das quantidades de movimento de todos os elementos presentes nele.