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Capítulo 9 Cap 9: Momento e Colisões Momento linear e Impulso Resolvendo problemas de Impulso e momento linear Conservação de momento Colisões Ineláticas Explosões Momento em duas dimensões 4/17/2017 1 Análise de colisões 4/17/2017 2 Tempo médio de duração desta colisão: Par ação e reação Força impulsiva 4/17/2017 3 Impulso e momento linear Impulso Teorema Impulso – Momento Se você calcular o impulso gerado por uma força resultante, durante todo o tempo em que ela aje sobre um sistema não isolado, o valor obtido é igual à variação total do momento linear do sistema. É equivalente à Segunda Lei de Newton Unidade: Kg.m/s 4/17/2017 4 momento linear MOMENTO LINEAR E IMPULSO SÃO VETORES!!!!!!!!!! Análise Gráfica do Impulso Descrição aproximada da variação temporal da força aplicada A magnitude do impulso é a área total sob um gráfico F vs. t Como podemos definir o valor médio da força aplicada na bola? 4/17/2017 5 Sinal do impulso e uso de gráfico de barras 4/17/2017 6 Impulso pode ser positivo ou negativo… Conservação de momento linear em sistemas isolados e 2a Lei de Newton Portanto, para um sistema isolado, a soma do momento linear de todas as partículas não muda com o tempo. Segunda Lei de Newton A força resultante em um objeto é igual à derivada temporal de seu momento linear 4/17/2017 7 Mas, se o sistema não for isolado, temos: Lei da conservação de momento Lei da conservação de momento linear: O momento linear total de um sistema isolado permanence constante (no tempo) Se um Sistema é isolado, apenas forças internas agem nele (ação e reação). E, como mostrado no slide anterior, elas não mudam o momento total do sistema. Se o sistema é isolado, nenhuma força externa está agindo e mudança de massa não ocorre. É equivalente à Primeira Lei de Newton. 4/17/2017 8 Exemplo Antes da flexa ser lançda, o momento linear do sistema é nulo. Sistema (flexa+arqueiro) é isolado. Lei de conservação de momento deve ser seguida. Note o sinal negativo!!!! Faz sentido? 4/17/2017 9 Exemplo Impulso: (NUNCA dirija depois de beber) Esta força é enorme!!!!! 4/17/2017 10 Exemplo: colisão com o chão 4/17/2017 11 A que altura a bola vai subir? Se eu achar a velocidade da bola logo após a colisão com o chão, posso usar capítulos anteriores para achar a altura máxima. Impulso = área Colisões elásticas e inelásticas Vamos usar a Lei de conservação de momento para estudar colisões entre 2 ‘objetos’. Objetivo: relacionar a cinemática final dos objetos à sua cinemática inicial. Antes de mais nada, vamos definer a terminologia: Estando eletricamente carregadas, 2 partículas não precisam entrar em contato para que uma colisão ocorra. Colisão inelástica Parte da Energia Cinética é transformada em Energia Interna Colisão Elástica: A Energia Cinética Total é Conservada. Contudo, para os dois tipos de colisão: Momento total é sempre conservado!!! 4/17/2017 12
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