Momento Linear e impulso

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EXPERIMENTO: Momento linear e impulso
DATA DA REALIZAÇÃO: 17/01/2019
Nomes dos alunos: Aurélio Miguel Valencise Soares, João Victor Farias Sampaio Leal, Júlia Amorim Azevedo Rezende, Klayveth Tiago de Sousa Sá Lima, Lucas Ferro do Lago Veras, Michael Kleber Carvalho Abtibol
OBJETIVO
Mostrar que o momento linear é determinado pelo produto da massa e velocidade, e o impulso é igual ao produto da força pelo intervalo de tempo a qual atua.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
Conforme relatado anteriormente o momento linear, também chamado de quantidade de movimento, uma grandeza física vetorial, de modo que expõem sua direção, sentido e módulo. Apresentando-se como uma grandeza fundamental para o estudo da transferência de movimento em dois ou mais corpos onde ocorrem impacto ou quaisquer formas de interação entre os corpos. [1]
Destacando pela expressão:
 (1)
Vale ressaltar que a massa do corpo, em kg, por sua velocidade, em m/s. dessa forma, sua unidade do Sistema Internacional é o kg x M/s. Assim como a direção e o sentido do vetor da quantidade de momento é igual à da velocidade. Ademais, se um elemento adquire quantidade de movimento em direções ou sentidos diferentes, é necessário fazer a soma vetorial desses. [1]
O impulso está relacionado diretamente com a força e o tempo, no qual utilizado em um corpo e o efeito dessa relação no momento, podendo apresentar ação de forças variáveis. Tornando-se, uma grandeza física vetorial apresentando fatores importantes como direção, sentido e intensidade. [1]
A expressão utilizada para calcular impulso na física:
 (2)
É importante destacar que a força, em Newton, e a variação de tempo, em segundo. Sua unidade do Sistema Internacional é N s ou kg.m/s. O impulso pode ser compreendido também pela variação da quantidade de movimento:
 (3)
 (4)
 (5)
3. MATERIAIS UTILIZADOS
 Imagem 1. Peão Imagem 2. Hélice com haste
 
 Fonte: Autores (2019) Fonte: Autores (2019)
 Imagem 3. Barbante Imagem 4. Bolas de gude 
 
 Fonte: Google Imagens (2019) Fonte: Google Imagens (2019) 
 
 Imagem 5. Hand spinner Imagem 6. Régua Milimétrica 
 
 Fonte: Google Imagens (2019) Fonte: Autores (2019)
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Experimentos paralelos:
Foi aplicado uma força no peão (Imagem 1) no sentido horário, para mostrar que quanto maior o impulso feito nesse peão.
Com o auxílio de uma hélice com haste (Imagem 2) foi aplicado uma força vertical para cima no suporte.
Usando um Hand Spinner (Imagem 5) foi aplicado uma força lateral
Todos os experimentos acima, tiveram o intuito de mostrar que dependendo da força aplicada o movimento se altera, tendo tempos de trabalho diferentes.
Experimento principal:
4.1 Foi indicado os valores das massas das bolas de gude (Imagem 4).
4.2 As 3 bolas de gude foram posicionadas em uma haste de metal presas por um barbante (Imagem 3) de forma que as 3 fiquem alinhadas de acordo com a figura seguinte:
Imagem 7. Estrutura pronta
Fonte: Autores (2019)
4.3 A bolinha foi posicionada em uma altura e soltada e foi medida essa altura com o auxílio de uma regra milimétrica (Imagem 6).
4.4 Tendo a reação terceira bola, foi medida a altura alcançada com o auxílio de uma régua milimétrica.
Resultados:
Fazendo a análise do experimento temos os seguintes resultados:
Tabela 1. Massa das bolas
	Bolinha 1
	Bolinha 2
	Bolinha 3
	60 g
	80 g
	60 g
Altura inicial em que o projétil foi abandonado:
200 Milímetros 20 Centímetros 
	Altura alcançada pela terceira bola:
120 Milímetros 12 Centímetros 
Percebe-se que há perda de energia devido a forças dissipativas e por não ser um sistema ideal, com materiais ideais nem massas iguais a altura tende a diminuir até o sistema inteiro entrar em repouso. 
5. CONCLUSÃO
Mediante ao exposto, nota-se que a quantidade de movimento está relacionada a um corpo com determinada massa e velocidade. Ela é também a grandeza física que permite o estudo de colisões. Podemos notar no experimento principal, que ao soltar uma bola em um sistema, no qual possui 3 corpos, o aluno soltou a última e voltou fazendo com que a primeira se movesse novamente, demonstrando o princípio da transferência de energia, em um sistema mecanicamente isolado as bolas não parariam, exceto no caso da aplicação de forças externas, entretanto, como no experimento houveram forças externas, após um tempo as bolas voltaram ao repouso.
Podemos notar que para que um corpo tenha quantidade de movimento, ele necessita de uma velocidade, e para que haja velocidade faz-se necessário a aplicação de alguma força inicial por determinado tempo, essa força é chamada de impulso e pode ser calculada através do produto da força pelo tempo (quantidade de tempo em que a força foi aplicada sobre o corpo). Alguns impulsos foram aplicados em outros experimentos, tais como o do peão, spinner e a hélice.
6. QUESTIONÁRIO
1. O movimento do experimento foi conservado no processo? 
Não foi conservado pois os materiais utilizados não são ideais para o experimento dar certo. Além do fato de ter uma bolinha com massa diferente, o que interfere diretamente na força dissipada.
2. Utilizando a ideia de Impulso, o inicial do movimento foi igual ao final? 
Não, pois é impossível que seja perfeitamente devido às condições estabelecidas pelo experimento, fazendo com que o impulso inicial seja diferente do final.
3. A altura do retorno do procedimento foi igual a inicial?
Não foi igual pois devido as forças dissipativas (resistência do ar, gravidade, Aerodinâmica) o pendulo perdia velocidade, e com a perca de velocidade automaticamente temos a perda de energia cinética. Como já estudamos que a energia cinética é transformada em potencial gravitacional ( m.g.h), a massa e a gravidade não variam então a altura varia pois a energia potencial diminui.
7. REFERÊNCIA
[1]- HELERBROCK, Rafael. "Impulso"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso.htm>. Acesso em 19 de janeiro de 2019.
[2]- HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. "Fundamentos de física". 10ª ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016 vol. 1.