Física: Quantidade de Movimento

 

Ao final desta aula você deverá:
Conceituar Quantidade de Movimento e Impulso
Determinar a Quantidade de Mov. de um sistema de partículas
Identificar a lei da conservação da quantidade de movimento

IMPULSO
Quando um jogador de futebol chuta a bola, temos uma força atuando sobre a bola em um curto intervalo de tempo.

I=F.t

Dizemos que o corpo recebeu um impulso. I possui direção e sentido da força aplicada, portanto é uma grandeza vetorial.

A unidade de medida é N.s

Quantidade de Movimento
Ao estudarmos o comportamento de um sistema de partículas, surge a necessidade de definir uma grandeza , que devem estar incluídas a massa do corpo e sua velocidade.

Na analise das partículas abaixo, veja que as partículas possuem grandezas diferentes:

A quantidade de Movimento é definida por: Q= m.V. Sendo Q uma grandeza vetorial com mesma direção da velocidade.

Unidade de Medida-- No S.I. a quantidade de movimento é : kg. m/s

Sistema de partículas
A quantidade de movimento de um sistema de n partículas é dada pela soma vetorial das quantidades de movimento das partículas do sistema..

Q= q1+ q2 + q3

Considere as bolas de bilhar ao lado:

A quantidade de movimento é um vetor, considerando ambas com mesma massa e velocidade logo a resultante é zero.

Q = q1 -q2 =0


Teorema do Impulso:
A variação da Quantidade de movimento de uma partícula é igual ao impulso recebido.

I= Qf -Qi

1)Um jogador de futebol aplica uma força de 5 N, no tempo de 0,5 s.
Qual o valor do Impulso adquirido pela bola?

2)Qual a direção e sentido do Vetor Impulso?


3)Dois corpos, A e B, sendo mA>mB, estão inicialmente em repouso. Suponha que ambos recebam impulsos iguais.

a)A quantidade de movimento adquirida por A será maior, menor ou igual á adquirida por B?

b) A velocidade adquirida por A será maior, menor ou igual á velocidade adquirida por B?


Forças internas e Forças Externas em um sistema
Considere como nosso sistema a terra e a lua.

Logo, a força da terra sobre a lua é uma força entre os corpos do meu sistema.Força Interna.

A força da lua sobre a terra, também é uma força interna.

a força do Sol sobre a terra?? É uma força interna ou Externa ? O sol pertence ao meu sistema?

A força do sol sobre a terra ou sobre a lua é uma força externa. O sol não pertence ao meu sistema.

Suponha que tenhamos escolhido como sistema, bolas brancas e preta de um mesa de sinuca. dando uma tacada na bola branca, força externa, esta ira colidir com a bola preta( força interna)..Se a bola branca tivesse colidido com a azul, a força que esta receberia seria uma força externa.

CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO
As forças internas não produzem variação na quantidade de movimento total, Q, de um sistema.

Os impulsos produzidos pelas forças internas são sempre aos pares. 3o lei de Newton. Se uma partícula A exerce uma força em outra partícula B, sabemos que B reage com uma força de mesma intensidade e sentido contrário.

As variações das quantidades de movimento produzidas pelas forças internas são sempre iguais e contrárias.

Quando a resultante das forças externas for nula, a quantidade de movimento total de um sistema se conserva

1-Um rifle de 2,5 kg de massa, dispara uma bala de massa, 10 gramas, com velocidade inicial de 500 m/s. A velocidade de recuo do rifle será, em módulo, igual a:

2-Um canhão colocado em uma superfície horizontal sem atrito dispara um projétil de 50 kg com velocidade de 400 m/s. Podemos afirmar que a quantidade de movimento de recuo do canhão será:.

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