31 impulso

919 visualizações

Publicada em

Publicada em: Educação
0 comentários
2 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
919
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
137
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
45
Comentários
0
Gostaram
2
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

31 impulso

  1. 1. www.fisicaatual.com.br IMPUSLO EQUANTIDADE DE MOVIMENTO
  2. 2. CONCEITO DE IMPULSO www.fisicaatual.com.br O taco está exercendo F força durante um intervalo de tempo pequeno. ΔtImpulso é a grandeza física vetorial relacionada com a força aplicada em umcorpo durante um intervalo de tempo. Quando a força que atuar no corpo forconstante, o impulso é dado pela expressão:   I  F .t I = impulso (N.s); F = força (N); Δt = tempo de atuação da força F (s).
  3. 3. Ao empurrarmos um carro, por exemplo, quanto maior a intensidade da força e otempo de atuação dessa força, maior será o impulso aplicado no carro. vCanhões de longo alcance possuem canos compridos. Quanto mais longoeste for, maior a velocidade emergente da bala.Isso ocorre porque a força gerada pela explosão da pólvora atua no canolongo do canhão por um tempo mais prolongado. Isso aumenta o impulsoaplicado na bala do canhão.O mesmo ocorre com os rifles em relação aos revólveres. www.fisicaatual.com.br
  4. 4. V ANTES t oQuando uma bola atinge aparede, ela se deformarapidamente, o que indicaque a força de interaçãoentre a bola e a paredeaumenta rapidamente com otempo. Quando adeformação da bola formáxima, a força que agesofre ela é máxima. A forçaque a parede exerce na bolavaria. V DEPOIS t  t www.fisicaatual.com.br
  5. 5. Quando a força aplicada não for constante ao longo do tempo,a intensidade do impulso pode ser calculada através da Áreado gráfico F x t com o eixo do tempo, conforme a seguir. |F| I = Área A t1 t2 t www.fisicaatual.com.br
  6. 6. Comumente, o intervalo de tempo durante o qual uma bola de tênis permaneceem contato com uma raquete é aproximadamente igual a 0,01 s. A bola se achatapor causa da enorme força exercida pela raquete. O valor do impulso corresponde à área do gráfico do valor da força em função do tempo. www.fisicaatual.com.br
  7. 7. www.fisicaatual.com.br mola flexível F F mola rígida t t Δtti tf Δt ti tf Δt grande, força pequena Δt pequeno, força grande
  8. 8. CONCEITO DE QUANTIDADE DE MOVIMENTO (MOMENTO LINEAR)Todos nós sabemos que é muito mais difícil parar um caminhão pesado do queum carro que esteja se movendo com a mesma rapidez. Isso se deve ao fato docaminhão ter mais inércia em movimento, ou seja, quantidade de movimento. www.fisicaatual.com.br
  9. 9. www.fisicaatual.com.br Quanto maior é a quantidade de movimento de um corpo, mais difícil é travá-lo e maior será o efeito provocado por ele se for posto em repouso por impacto ou colisão.O caminhão tem quantidade de movimento maior que um carro se movendocom a mesma velocidade porque ele tem massa maior. Um navio movendo-secom pequena velocidade pode ter uma quantidade de movimento grande, assimcomo uma bala movendo-se com grande velocidade.
  10. 10. www.fisicaatual.com.br TEOREMA DO IMPULSOConsidere um corpo de massa m que se desloca em uma superfíciehorizontal com uma velocidade vo. Em um certo instante passa a atuarnele uma força resultante de intensidade F, durante um intervalo detempo Δt.O impulso produzido pela força F é igual a: I  F .t F  m.a I  m.a.t V  Vo  V  Vo  a I  m. .t I  m.V  Vo  t  t    I  m.V  m.Vo Q  m.v I  Q O IMPULSO MODIFICA A QUANTIDADE DE MOVIMENTO.
  11. 11. www.fisicaatual.com.br V1 V2 t I =ΔQ I = m.V2 - m.V1Quanto maior o impulso, maior será a velocidade V2 emrelação à velocidade V1.
  12. 12. Quando uma pessoa salta de uma grande altura, ela terá uma grande quantidadede movimento ao tocar o solo. Essa quantidade de movimento irá variar parazero. Logo, o chão irá exercer na pessoa um impulso. Se a pessoa dobrar osjoelhos ao fizer contato com o chão, irá aumentar de até 20 vezes o temponecessário para reduzir a quantidade de movimento para zero. Isso reduz a forçade impacto com o chão de até 20 vezes. www.fisicaatual.com.br
  13. 13. No “bungee jumping” a grande quantidade de movimento adquirida durante aqueda deve ser reduzida para zero por um impulso de igual valor. O prolongadotempo de estiramento da corda faz com que uma força média pequena seja capazde levar o saltador ao repouso antes de atingir o solo. A corda pode serdistendida durante a queda até atingir o dobro do seu comprimento original. www.fisicaatual.com.br
  14. 14. TESTE DE COLISÃO m  70kg Velocidade inicial: v1  100km/h Δt  0.1s Q1  m v1  (70)(27.8)  1946 kg - m Q2  m v 2  0 Força horizontal média exercida pelo cinto de segurança no manequim:
  15. 15. CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTOConsidere um sistema formado por dois corpos A e B que secolidem. No sistema, as forças decorrentes de agentes externos ao sistema são chamadas de forças externas, como, por exemplo o peso P e a normal N. No sistema, a resultante dessas forças externas é nula.
  16. 16. www.fisicaatual.com.brDurante a interação, o corpo A exerce uma força F no corpo Be este exerce no corpo B uma força -F, de mesmo módulo esentido oposto. As forças F e -F correspondem ao par Ação eReação. Essas forças são forças internas ao sistema.Denomina-se sistema isolado de forças externas o sistemacuja resultante dessas forças é nula, atuando nele somenteas forças internas.
  17. 17. www.fisicaatual.com.br Considerando um sistema isolado de forças externas: FR  0 I  FR .t I 0 Pelo Teorema do Impulso I  QF  QI Como I 0 QI  QF A quantidade de movimento de um sistema de corpos, isolado de forças externas, é constante. QINICIAL  QFINALPara alterarmos a quantidade de movimento de um corpo devemosaplicar-lhe um impulso. O impulso ou a força devem ser exercidos sobreo corpo ou sistema de corpos por algo exterior ao corpo ou ao sistema.Forças internas não contam. Uma pessoa sentada dentro de um carroempurrando o painel, e este empurrando de volta, não altera a quantidadede movimento do carro, pois essas forças são internas.
  18. 18. RECUO DE ARMA DE FOGOAntes do disparo a quantidade de movimento do sistema é nula. Com o disparo aarma exerce força na bala e a bala exerce força no projétil. Essas forças sãointernas. Assim, quantidade de movimento se conserva. Se somarmos aquantidade de movimento da bala e a quantidade de movimento da arma, depoisdo disparo, o valor será igual a zero: Q antes = Q depois = 0 Q depois = Q arma + Q bala = 0 m1 V1 + m2 V2 = 0 m1.V1 V2   m2 Como m2 > m1, a arma recua com velocidade menor que a da bala.
  19. 19. EXPLOSÃOUm corpo monolítico é separado emfragmentos devido a forças internas. Acme DEPOIS ANTESUma bomba, originalmente em repouso, explode e voa estilhaços em todas asdireções, cada peça com uma massa e velocidade diferentes. Os vetores dequantidade de movimento são mostrados. www.fisicaatual.com.br
  20. 20. www.fisicaatual.com.brComo a quantidade de movimento da bomba antes da explosão era nula, sesomarmos a quantidade de movimento de cada fragmento, deveremos encontrarum valor nulo. Assim, se ligarmos os vetores quantidade de movimento de cadafragmento origem com extremidade formaremos um polígono fechado, o quesignifica que a soma vetorial das quantidades de movimento de cada fragmento énula.
  21. 21. ObservaçõesA quantidade de movimento pode permanecerconstante ainda que a energia mecânicavarie. Isto é, os princípios da conservaçãode energia e da quantidade de movimento sãoindependentes.A quantidade de movimento dos corpos queconstituem o sistema mecanicamente isoladonão é necessariamente constante. O quepermanece constante é a quantidade demovimento total dos sistema.
  22. 22. ObservaçõesDurante uma desfragmentação ou explosão ocentro de massa do sistema não altera o seucomportamento.

×