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Uma grandeza vetorial que se conserva

A quantidade de movimento no sistema representa uma grandeza vetorial que se conserva, além de ser um dos princípios fundamentais da Física.

Colisão frontal com um muro
Colisão frontal com um muro
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Vamos imaginar que presenciamos uma colisão frontal entre um muro e um automóvel popular que se move com uma velocidade pequena. Nessa colisão, vimos que o carro recuou um pouco no momento da batida. Mas se ao invés de um carro fosse um ônibus, com mesma velocidade, provavelmente presenciaríamos a destruição do muro e veríamos também que o ônibus continuaria avançando instantes após a colisão.

Voltando à situação inicial, se o carro estiver se movendo com uma velocidade relativamente grande e colidir com o muro, podemos dizer que seu movimento depois da colisão será um pouco diferente do que o da situação anterior. O carro poderá então destruir o muro; e também, após a colisão, poderá continuar seu movimento. Dessa forma, podemos concluir que para certa massa, a quantidade de movimento é maior para velocidades maiores.

Associamos uma orientação à descrição dos movimentos que surgem acoplados. Por exemplo, um nadador empurra a água para trás e avança para frente. Nesse caso, estamos afirmando que a velocidade do nadador tem uma direção e um sentido enquanto a velocidade da porção de água empurrada tem a mesma direção, mas sentido oposto.

Nos exemplos mencionados acima, buscamos indícios que nos permitem afirmar que a quantidade de movimento dos sistemas permanece constante, durante o tempo em que ocorreu a interação, isto é, do instante imediatamente anterior até o instante imediatamente posterior à colisão.

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A maioria das colisões, entretanto, não é frontal. Em um jogo de sinuca, por exemplo, uma bola pode colidir com outra bola um pouco de lado ou de raspão, e as duas se afastam em direções diferentes. Contudo, mesmo nessas situações, a quantidade de movimento do sistema se conserva.

Por sua generalidade, a conservação da quantidade de movimento no sistema é um dos princípios fundamentais da Física, utilizado para calcular a velocidade de recuo das armas, para projetar foguetes espaciais, máquinas industriais, etc.

Consideremos um corpo de massa m que, em determinado instante, possui velocidade v em relação a um dado referencial. Denominamos quantidade de movimento ou momento linear desse corpo a grandeza vetorial dada pelo produto da massa (m) do corpo pela sua velocidade (v), no referencial adotado. Matematicamente, definimos a quantidade de movimento Q com o produto

Dessa maneira, podemos concluir que o valor de Q tem as seguintes características:

- direção: coincidente com a direção da velocidade v
- sentido: igual ao da velocidade v (pois m é positivo)
- módulo: Q = m.v
- unidade no SI: [Q] = kg.m.s-1


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Escritor do artigo
Escrito por: Domiciano Correa Marques da Silva Escritor oficial Brasil Escola

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

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Uma grandeza vetorial que se conserva"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/uma-grandeza-vetorial-que-se-conserva.htm. Acesso em 21 de novembro de 2024.

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