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Impulso e quantidade de movimento
Física
2o bimestre – Aula 12
Ensino Médio
1a
SÉRIE
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Trabalho e energia.
Compreender os conceitos de impulso e a quantidade de movimento.
Conteúdo
Objetivo
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Considere que uma bola com 0,4 kg de massa, arremessada por um jogador de basquete, viaja a uma velocidade de 2,5 m/s, e que outra, de 0,05 kg, rebatida por uma tenista, viaja a 20 m/s. Qual delas é mais difícil de pegar?
5 MINUTOS
Virem e conversem
Jogador de basquete Kobe Bryant
Tenista Serena Williams
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Para começar
https://giphy.com/gifs/basketball-nba-kobe-bryant-q5hVhkKwKHDuo
https://giphy.com/gifs/tennischannel-tennis-wta-serena-williams-h4CfTmjJ1i38zNf79c
Na situação anterior, se não fossem apresentadas as velocidades de ambas as bolas, intuitivamente a resposta seria que, em virtude de uma maior massa, a bola de basquete é mais difícil de pegar. 
Para avaliar de maneira mais acurada esse e outros tipos de situação, a Física faz uso de uma grandeza estudada pelo cientista e pensador René Descartes (1596 – 1650) que relaciona massa e velocidade, chamada quantidade de movimento ou momento linear.
Quantidade de movimento
Por ser uma grandeza vetorial, a quantidade de movimento e a velocidade têm mesma direção e sentido.
Matematicamente, a quantidade de movimento (Q) é expressa da seguinte forma: 
No SI, a unidade de medida de Q é 
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Foco no conteúdo
Ainda a partir da situação inicial desta aula, sabendo a expressão matemática da quantidade de movimento, vamos calcular a Q de cada bola.
 
 
Nesse caso, a quantidade de movimento de ambas as bolas, com massas e velocidades diferentes, seria a mesma.
Quantidade de movimento
Caso as mesmas bolas de basquete e de tênis fossem jogadas com a mesma velocidade de 10 m/s, haveria diferença no impacto para quem recebe? Vejamos.
 
 
Nesse caso, haveria diferença, e a bola de tênis, por ter quantidade de movimento menor que a bola de basquete, seria mais fácil de pegar.
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Foco no conteúdo
(Unesp) Um objeto de massa 0,50 kg está se deslocando ao longo de uma trajetória retilínea com aceleração constante de 0,30 m/s2. Se partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento em kgm/s ao fim de 8,0 s é:
a) 0,80.
b) 1,20.
c) 1,60.
d) 2,0.
e) 2,4.
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Na prática
(Unesp) Um objeto de massa 0,50 kg está se deslocando ao longo de uma trajetória retilínea com aceleração constante de 0,30 m/s2.  Se partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento em kg.m/s ao fim de 8,0 s é:
a) 0,80.
b) 1,20.
c) 1,60.
d) 2,0.
e) 2,4.
Sabendo que o movimento é uniformemente variado, para se obter a velocidade, tem-se que:
 
Então, é possível determinar a quantidade de movimento:
 
Correção
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Na prática
Você com certeza utiliza na linguagem cotidiana a palavra impulso, mas em quais situações? Ao que você se refere?
Na Física, o impulso (I) é uma grandeza vetorial que relaciona à força aplicada (F) em um corpo em determinado intervalo de tempo Matematicamente, a expressão do impulso é dada por:
A unidade de medida de impulso no SI é .
Impulso	
Veja no gif a seguir que o jogador mantém a mão na bola o mínimo intervalo de tempo possível para aplicar muita força à bola. 
Por ser uma grandeza vetorial, o impulso e a força têm mesma direção e sentido.
Lance em um jogo de vôlei
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Foco no conteúdo
https://giphy.com/gifs/fivbvolleyball-brasil-brazil-wallace-souza-KFWWMk7hXgpqUXJgeZ
Ao conceituar o impulso e analisar sua expressão matemática anteriormente, podemos notar que esta se refere à aplicação de uma força constante. 
No entanto, é possível que a força aplicada a um corpo em um intervalo de tempo seja variável. Nesse caso, assim como quando estudamos trabalho de uma força variável, calcula-se o impulso por meio da área do gráfico da força pelo tempo.
Impulso
Assim:
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Foco no conteúdo
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso.htm 
Imagine que sobre um corpo age uma força constante de intensidade 10 N por 15 s. Nos 5 s seguintes, a força deixa de ser constante e é reduzida até cessar. Qual é o impulso total dessa força ao longo de 20 s de aplicação?
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Na prática
Imagine que sobre um corpo age uma força de 10 N por 15 s. Nos 5 s seguintes, a força é reduzida até cessar. Qual é o impulso total dessa força ao longo de 20 s de aplicação?
Correção
Como a força total aplicada sofre variação, calcula-se o impulso a partir do gráfico da força pelo tempo. Como se trata de um trapézio, temos que: 
 
 
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Na prática
Leia o texto a seguir sobre a Física no esporte. Reflita sobre quais são as maneiras que atletas utilizam de forma consciente seu corpo para alterar grandezas físicas importantes para suas atividades de alto desempenho. 
A física no esporte
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Aplicando
Aprendemos que a quantidade de movimento é uma grandeza que relaciona massa e velocidade;
Compreendemos que o impulso é uma grandeza que relaciona força aplicada a um corpo durante um intervalo de tempo.
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O que aprendemos hoje?
Lista de imagens e vídeos
Slide 3 – Giphy. Disponível em: https://giphy.com/gifs/basketball-nba-kobe-bryant-q5hVhkKwKHDuo. Acesso em: 8 abr. 2024; Giphy. Disponivel em: https://giphy.com/gifs/tennischannel-tennis-wta-serena-williams-h4CfTmjJ1i38zNf79c. Acesso em: 8 abr. 2024.
Slide 8 – Giphy. Disponível em: https://giphy.com/gifs/fivbvolleyball-brasil-brazil-wallace-souza-KFWWMk7hXgpqUXJgeZ. Acesso em: 8 abr. 2024.
Slide 9 – Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso.htm. Acesso em: 8 abr. 2024.
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Referências
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