Quantidade De Movimento: Impulso E Consevação

No estudo da física, encontramos grandezas que se conservam, isto é, grandezas que, com o decorrer do fenômeno físico, mantêm o seu valor constante. Dois exemplos que podem ser citados são a carga elétrica e a energia mecânica em um sistema conservativo.

Num sistema conservativo, como por exemplo, um objeto em queda sem a resistência do ar, observa-se que inicialmente existe a energia potencial que - no decorrer do movimento - diminui ao mesmo tempo me que a energia cinética aumenta. A soma da energia cinética com a energia potencial, ou seja, a energia mecânica se mantém constante e por isso ela é conservada.

Na mecânica existe outra grandeza física muito importante que se conserva, ela é conhecida como quantidade de movimento e a sua definição, assim como a sua conservação, serão estudadas a seguir.

A quantidade de movimento e a sua conservação

Imagine dois patinadores muito próximos, e em determinado instante, um deles empurra o outro. O que se observa é que os dois patinadores irão se locomover em sentidos opostos. Podemos explicar tal fenômeno pela Terceira lei de Newton, pois quando um patinador exerce uma força sobre o outro, ele recebe simultaneamente uma força igual e oposta do seu colega.

Podemos também explicar esse exemplo de uma outra forma. Após o empurrão, os dois patinadores irão ter velocidades em sentidos opostos e pode se observar que, se multiplicarmos a massa de cada patinador pela sua respectiva velocidade, o resultado dessa operação será a mesma para os dois patinadores. Observe o esquema a seguir.

m1v1=m2v2

O produto da massa do corpo pela a sua velocidade é definido como quantidade de movimento e a sua orientação é sempre a mesma da velocidade.

Q→=m.v→

A conservação da quantidade de movimento, nesse exemplo, pode ser entendida da seguinte forma. Antes de ocorrer o empurrão, os dois patinadores estavam em repouso e por isso a quantidade de movimento do sistema era zero. Após o empurrão, eles foram para lados opostos com a mesma quantidade de movimento e como essa grandeza é vetorial, quando efetuamos a soma dos vetores, o resultado também será igual a zero.

Observe que, com isso, a quantidade de movimento do sistema constituído pelos dois patinadores se conservou, pois antes do empurrão o seu valor era zero e após continuou sendo igual a zero.

É importante assinalar que o movimento dos patinadores ocorreu através da atuação de forças internas entre eles, ou seja, não apareceu no nosso exemplo uma terceira pessoa que - exercendo uma força externa - empurra os patinadores para lados opostos. Quando temos um sistema em que só há a atuação de forças internas ou com a resultante das forças externas nula, esse sistema é definido como sistema isolado, e a conservação da quantidade de movimento só pode ocorrer nesse tipo de situação.

Um exemplo muito citado e explorado de sistema isolado é o fenômeno da explosão. Observe que nesse caso os fragmentos são espalhados por atuação de forças internas e por isso vale a conservação da