Conservação do Momento

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Conservação do Momento e Colisões 
Jonathan Maycon
Jotson Carvalho
Olga Mustafá Marques
Thais Cristine do Nascimento
Colisões e Energia Cinética
Durante a colisão de dois corpos, certa quantidade de energia cinética total dos corpos é perdida. 
Colisão
A força exercida sobre o corpo é de curta direção, tem o módulo elevado e muda bruscamente o momento do corpo.
Coeficiente de Restituição
Tipos de choques
Colisão inelástica ou plástica: é o tipo de choque que ocorre quando após a colisão, os corpos seguem juntos (com a mesma velocidade).
Choque parcialmente elástico: é o tipo de choque que ocorre quando, após a colisão, os corpos seguem separados (com velocidades diferentes), tendo o sistema uma perda de energia cinética
Choque perfeitamente elástico: é o tipo de choque que ocorre quando, após a colisão, os corpos seguem separados (com velocidades diferentes), e o sistema não perde energia cinética.
Choque
Coeficiente de
Restituição
Energia
Quantidadede
movimento
Perfeitamente inelásticos
e= 0
Máxima dissipação
Constante
Qantes=Qdepois
Parcialmente elástico
e< 1
Dissipação Parcial
Constante
Qantes=Qdepois
Perfeitamente elástico
e= 1
Conservação da energia cinética
Constante
Qantes=Qdepois
Exercício
Supondo que uma arma de massa 1kg dispare um projétil de massa 10g com velocidade de 400 m/s, calcule a velocidade do recuo dessa arma.
Momento Linear
O momento linear é uma grandeza vetorial que caracteriza o efeito dinâmico de um corpo de massa m, animado com uma velocidade v:
p = m.v
A unidade do sistema internacional do momento linear é kg.m.s-1.
Conservação do Momento Linear
Se um sistema de partículas não está submetido a nenhuma força externa, o momento linear total P do sistema não pode variar.
Pode ser escrito da forma:
Pi = Pf
Sendo:
Pi = momento linear total em um instante inicial;
Pf = momento linear total em um instante posterior.
Imagem 3
Imagem 1
Imagem 1
Imagem 2
Exercício
Um jovem de massa 60kg patina sobre uma superfície horizontal de gelo segurando uma pedra de 2,0kg. Desloca-se em linha reta, mantendo uma velocidade com módulo de 3,0m/s. Em certo momento, atira a pedra para frente, na mesma direção e sentido do seu deslocamento, com módulo de velocidade de 9,0m/s em relação ao solo.
Desprezando-se a influência da resistência do ar sobre o sistema patinador-pedra, é correto concluir que a velocidade do patinador em relação ao solo, logo após o lançamento, é de:
a) 3,0m/s, para trás.
b) 3,0m/s, para frente.
c) 0,30m/s, para trás.
d) 0,30m/s, para frente.
e) 2,8m/s, para frente.
Resolução:
O sistema é isolado no eixo horizontal e assim é possível conservar o momento linear. As velocidades para frente terão sinais positivos.
Colisão Inelástica
Onde há uma deformação na colisão dos objetos.
Ecantes > Ecdepois
Colisão Inelástica
Qantes = Qdepois
m1v1 + m2v2 (inicial) = m1v + m2v(final)
Isolando v,
m1v1 + m2v2 = v(m1 + m2)
V = m1v1 + m2v2
 m1 + m2
Colisão Perfeitamente Inelástica
Sofrem uma deformação tão grande que permanecem grudados.
Qantes = Qdepois
Ecantes > Ecdepois
Exemplo
Exercício 1
 (FUVEST 2009)Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos foram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em 5 m/s (18 km/h), na mesma direção em que o carro vinha. Sabendo-se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a uma velocidade aproximada de:
a) 72 km/h b) 60 km/h c) 54 km/h d) 36 km/h e) 18 km/h
Exercício 2
Dados:
Colisão Perfeitamente Inelástica. Qual a velocidade após bater?
Exercício 1
 (FUVEST 2009)Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos foram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em 5 m/s (18 km/h), na mesma direção em que o carro vinha. Sabendo-se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a uma velocidade aproximada de:
a) 72 km/h b) 60 km/h c) 54 km/h d) 36 km/h e) 18 km/h
Colisões elásticas em uma dimensão
As colisões podem ser divididas em dois tipos, aquelas que conservam a energia cinéticas - ditas elásticas, e aquelas que não conservam a energia cinética - ditas inelásticas.
Qualquer colisão entre os objetos macroscópicos irá converter uma parte da energia cinética em energia interna, e outras formas de energia, de modo que nenhum impacto em larga escala são perfeitamente elásticos.
Não se pode controlar a energia cinética através da colisão, já que parte dela é convertida em outras formas de energia.
Colisões em gases ideais abordam impactos perfeitamente elásticos, assim como as interações de dispersão de partículas subatômicas que são desviadas pela força eletromagnética.
Numa colisão elástica a energia cinética e o momento linear dos corpos envolvidos permanecem os mesmos antes e depois da colisão. Diz-se que houve conservação de momento linear e energia.