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Impulso de uma força variável

Física

Na interação entre dois corpos, a força varia com o tempo. Nesse caso, o impulso da força variável em um intervalo de tempo é dado através do cálculo da área da figura.
Impulso de uma força variável
Impulso de uma força variável
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Quando uma força F, de direção constante, mas de intensidade variável, atua no sistema em estudo, o cálculo da intensidade do impulso dessa força exige artifícios de cálculo superior. Aqui, recorreremos ao gráfico que descreve o comportamento da intensidade da força no decorrer do tempo: o módulo do impulso dessa força, no intervalo de tempo considerado, corresponde, numericamente, à área da figura delimitada entre a curva e o eixo das abscissas, no diagrama F x t.

Teorema do impulso

Já observamos que a modificação da quantidade de movimento de um objeto está relacionada à aplicação de uma força, o que é o mesmo que dizer que está relacionada à aplicação de um impulso. Agora, vamos relacionar essas duas grandezas.

Bloco de massa m sujeito a um conjunto de forças

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Consideremos um bloco de massa m submetido a um conjunto de forças cuja resultante é FR, suposta constante e de mesma direção que a velocidade (figura acima). De acordo com a Segunda Lei de Newton,

Usando:

Segue:


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Impulso de uma força variável"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-uma-forca-variavel.htm. Acesso em 27 de outubro de 2021.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Um objeto de 2 kg, inicialmente em repouso sobre um plano horizontal, fica submetido a uma força F resultante, também horizontal, cuja intensidade varia com o tempo de acordo com o gráfico a seguir. Determine a intensidade do impulso da força F entre os instantes t0 = 0 e t = 15 s.

a) 710 N.s
b) 720 N.s
c) 730 N.s
d) 740 N.s
e) 750 N.s

Questão 2

Imagine uma partícula, cuja massa é 4kg, inicialmente parada sobre uma superfície. Suponha que tal partícula seja puxada verticalmente para cima por uma força de 100 N durante um intervalo de tempo igual a 4 segundos. Considere g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Determine o módulo da velocidade da partícula ao fim dos 4 s e marque a alternativa correta.

a) 20 m/s
b) 40 m/s
c) 60 m/s
d) 80 m/s
e) 10 m/s

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