Colisões Mecânicas ou Choques Mecânicos

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Colisões Mecânicas 
 Numa colisão mecânica de 
dois corpos, sempre há 
trocas de forças internas. 
Mesmo que haja trocas de 
forças externas, estas são, 
normalmente, desprezíveis 
comparadas com as forças 
internas. Portanto, numa 
colisão de dois corpos, as 
forças externas são 
desprezíveis e as forças 
internas do sistema 
determinam 
uma resultante nula. 
As colisões podem ser 
consideradas mecanicamente 
isoladas, ou seja, a quantidade 
de movimento do sistema de 
corpos permanece constante 
antes e depois do choque. 
Colisões 
 Numa superfície plana e 
horizontal, dois corpos 
movendo-se com 
determinada velocidade 
sofrem uma colisão frontal 
e central. Nessa colisão, o 
sistema é considerado 
mecanicamente isolado 
tendo em vista que a 
quantidade de movimento 
do sistema mantém-se 
constante. 
 
 No nosso exemplo, depois 
do choque, o corpo 2 é 
impulsionado e tem sua 
velocidade elevada. Já o 
corpo 1 pode seguir no 
mesmo sentido que tinha 
antes do choque, porém 
com menor velocidade, 
parar ou retornar, ou seja, 
inverter o sentido do seu 
movimento. Para trabalhar 
a teoria, consideremos uma 
das situações, ou seja, 
aquela em que o corpo 1 
segue no mesmo sentido que 
possuía antes do choque. 
Para o sistema formado pelos 
dois corpos: 
Q
antes
 = Q
depois 
m
1
 · v
1
 + m
2
 · v
2
 = m
1
 · 
v’
1
 + m
2
 · v’
2
 
Para colisões mecânicas 
unidirecionais (numa única 
direção), devemos adotar um 
sentido de orientação para o 
movimento e usar os sinais v > 0 
para velocidade a favor da 
orientação e v < 0 para 
velocidade contrária à 
orientação. 
Na equação acima, geralmente 
não são conhecidas as 
velocidades v’
1
 e v’
2
‘. Portanto, 
temos uma equação com duas 
incógnitas. Precisamos de mais 
uma equação, a do coeficiente de 
restituição. 
Coeficiente de restituição 
Para que haja colisão, os corpos 
1 e 2, antes do choque, 
aproximam-se com velocidade 
relativa v
aproximação
. 
v
aproximação
 = v
1
 – v
2
 
Depois do choque, os corpos 1 e 2 
se afastam com velocidade 
relativa v
afastamento
. 
v
afastamento
 = v’
2
 − v’
1
 
O coeficiente de restituição (e) 
de um choque central e direto é 
um número adimensional que 
está associado à energia 
dissipada na colisão. Ele é obtido 
pela razão entre os módulos das 
velocidades de afastamento e 
aproximação. 
 
Tipos de colisões mecânicas 
 Como na natureza não é 
possível criar nem destruir 
energia, então, numa 
colisão, a energia mecânica 
do sistema pode 
permanecer constante ou 
diminuir se houver 
dissipação na forma de 
calor, deformação e som. 
Nessas condições, podemos 
escrever que a velocidade 
relativa de afastamento dos 
corpos, em módulo, é sempre 
menor ou igual ao módulo da 
velocidade relativa de 
aproximação dos corpos. 
 
Colisão inelástica ou 
perfeitamente inelástica 
 É o tipo de choque em que, 
após a colisão, os corpos 
seguem juntos (com a 
mesma velocidade). Nesse 
caso, temos: 
v
afastamento
 = 0 
v’
2
 = v’
1 
e = 0 
Na colisão inelástica, a energia 
cinética do sistema diminui, ou 
seja, parte da energia mecânica 
inicial do sistema é 
transformada em outras formas 
de energia. Esse tipo de choque é 
aquele que mais dissipa energia. 
E
c após
 << E
c
 
antes
 
Colisão parcialmente elástica ou 
parcialmente inelástica 
 Nesse choque, depois da 
colisão, os corpos seguem 
separados, ou seja, com 
velocidades diferentes, e o 
sistema perde uma parte 
da energia mecânica. 
v’
2
 ≠ v’
1 
v
afastamento
 ≠ 0 
0 < e < 1 
Na colisão parcialmente elástica 
energia cinética do sistema 
diminui. 
E
c após
 < E
c
 
antes
 
Colisão perfeitamente elástica 
ou colisão elástica 
 Nesse choque, depois da 
colisão, os corpos seguem 
separados, ou seja, com 
velocidades diferentes, e o 
sistema não perde energia 
mecânica. Os corpos 
afastam-se com a mesma 
velocidade relativa com 
que se aproximam. 
v’
2
 ≠ v’
1 
v
afastamento 
= v
aproximação 
e = 1 
Na colisão perfeitamente 
elástica a energia cinética do 
sistema permanece constante. 
E
c após
 = E
c
 
antes
 
Resumo 
 
Numa colisão perfeitamente 
elástica de dois corpos de mesma 
massa, as velocidades sofrem 
permutação, ou seja, a 
velocidade final do corpo 1 é 
igual à velocidade inicial do 
corpo 2 e a velocidade final do 
corpo 2 é igual à inicial do corpo 
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