Conservação da quantidade de movimento

Olá pessoal! O Direto ao ponto tem como objetivo apresentar a teoria para aqueles que não querem perder tempo e precisam de um resumo de Física rápido da matéria. Vamos lá!

 

1. CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Primeiramente, precisamos definir o que são forças internas e externas a um corpo. O exemplo abaixo mostra as forças que atuam em duas bolinhas no momento da colisão entre elas: o peso (P), a normal (N) e a força de contato (f)

As forças peso e normal são consideradas forças externas pois são produzidas por corpos externos ao sistema bolinhas de sinuca.

 

A força de contato é considerada uma força interna, pois é uma força que surge entre a interação dos corpos do sistema.

 

Em um sistema isolado de forças internas, a quantidade de movimento de um sistema permanece constante.

 

2. COLISÕES OU CHOQUES

Existem três tipos de choques, mas todos eles possuem uma característica em comum: a conservação da quantidade de movimento. Os choques são: a elástica, a parcialmente elástica e a inelástica.

 

·        Choque elástico: ocorre a conservação da quantidade de movimento e de energia.

 

Esse tipo de choque onde tanto a quantidade de movimento quanto a energia cinética permanecem constante se chama colisão perfeitamente elástica.

 

·        Choque inelástico: ocorre a conservação da quantidade de movimento, porém não há conservação de energia cinética (a perda é máxima, neste caso). Esse e ó choque mais perigoso, pois os corpos permanecem juntos após a colisão.

 

·        Choque parcialmente elástico: é um choque intermediário entre os dois acima. Neste choque, a quantidade de movimento se conserva, porém, há perda de energia (no entanto, não é máxima como ocorre na inelástica). Os corpos não grudam após o choque.

 

3. COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO

O coeficiente de restituição é um número que permite descobrir se um choque é inelástico, parcialmente elástico ou totalmente elástico.

 

Em uma colisão elástica, o coeficiente de restituição vale zero enquanto em uma colisão inelástica, vale 1.

 

Em uma colisão parcialmente elástica, o valor do coeficiente de restituição é um número que varia entre 0 e 1.

 

Tipos de choque	Coeficiente de restituição
Inelástico	0
Elástico	1
Parcialmente elástico	0 < e < 1

 

O coeficiente de restituição de uma colisão é baseado no conceito de velocidade relativa. Vamos relembrar como é o cálculo da velocidade relativa em algumas situações, supondo a velocidade do carro maior que a do carro B.

 

·        Caso 1: mesma direção e sentido

v_RELATIVA = v_A – v_B

 

 

·        Caso 2: mesma direção e sentidos contrários

v_RELATIVA = v_A + v_B

 

O coeficiente de restituição (e) é a razão entre a velocidade relativa após a colisão (v_DEPOIS) e a velocidade relativa antes da colisão (v_ANTES).