Momento
linear: Também conhecido como quantidade
de movimento. Essa grandeza vetorial será representada aqui com a letra
p, mas também é normalmente encontrada com a letra Q. Momento
linear é um conceito que foi criado para dar uma noção
da dificuldade que se têm em parar um corpo em movimento. É óbvio
que tal grandeza depende da velocidade do corpo em questão. Imagine,
é mais fácil para o goleiro defender uma bola a 30 km/h ou uma
bola a 90km/h? Ou o que faz mais estrago, uma bala disparada por uma arma,
ou uma bala arremessada por uma pessoa? O momento também depende da
massa do objeto, afinal, eh mais fácil frea um carro a 100km/h ou um
caminhão à mesma velocidade? Um fato interessante é sobre
o Titanic. O iceberg que o afundou fora avistado kilômetros antes da
colisão, mas não deu tempo de sair da rota de choque. O mais
incrível é que o navio provavelmente não ultrapassava
os 60 km/h!! Enquanto é possível fazer uma curva sem muitos
problemas à essa velocidade com um carro, um navio não consegue
fazer a curva em alguns kilômetros.
A
fórmula do momento linear é p = m.v. Esse
conceito de momento linear vai ser bem explorado no módulo 7, de colisões.
Impulso: É
definido como impulso o produto força vezes tempo. O impulso mede o
esforço, por assim dizer, que o operador tem ao realizar uma força
sobre um corpo. I = F.Dt.
É fácil interpretar essa grandeza, também vetorial. Imprimir
uma força por um determinado período de tempo faz o bloco adquirir
certa velocidade. Se aumentarmos a força, ou o intervalo de tempo,
a velocidade adquirida pelo bloco será maior.
Teorema
do impulso: Esse teorema facilita muito o cálculo
do impulso. Ele diz que I = Dp. Ou seja, para calcular o impulso, basta saber o momento
linear no começo e no final, e fazer a diferença. Esse teorema
vem da 2ª lei de Newton. Como dito no módulo 2, F = m.a, mas isso
só se aplica se a massa e a aceleração forem constantes.
A fómula mais geral, como foi apresentada no livro Principia, é
F = dp/dt. Como I
= F.Dt, ou mais rigorosamente, I = F.dt,
e F.dt = dp, então I = dp.
Tomados intervalos grandes de tempo, pode-se dizer que o impulso é
a variação do momento linear. Cuidado: Lembre-se que o momento
linear é uma grandeza vetorial, e para fazer a diferencá vetorial
A- B, inverte-se o sentido de B e soma-se à A. Observe o exemplo:
Um planeta de massa M, e velocidade v, translada uma estrela em movimento
circular uniforme. Sabendo que a única força que atua é
a força peso, calcule o momento linear do peso quando o planeta completa
meia-volta. Observe a animação:
Observações
importantes: Olhando o teorema do impulso percebe-se
que o momento linear só é alterado quando há impulso.
E só há impulso quando há força. Logo conclui-se
algo importantíssimo: em um sistema isolado, o momento linear do sistema
mantêm-se inalterado. Essa conclusão será muito utilizada
em choques, no módulo 7. Sistema isolado é um sistema que não
troca forças com o meio externo, ou melhor, a resultante de forças
que agem sobre o sistema é nula. Observe que se considerarmos o universo
tudo que existe, então não há nada fora do universo,
logo o universo é um sistema isolado, logo seu momento linear não
se altera nunca.
Observe
também que a análise dimensional do momento e do impulso revelam
que ambos possuem mesma unidade kg.m/s ou N.s.
E
lembre-se, momento linear ajuda a resolver muitos exercícios, e não
se esqueça que momento é uma grandeza vetorial, tome cuidado.
