Quantidade de movimento e colisão

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Quantidade de movimento e colisão

  1. 1. Quantidade de Movimento • Define-se quantidade de movimento p da partícula como sendo o produto da sua massa m pela sua velocidade vetorial v. m  v   p  m. v [p] = Kg.m/s = N.s • A quantidade de movimento é sempre tangente à trajetória e tem sempre o mesmo sentido do movimento (É uma grandeza instantânea, isto é, definida para um dado instante).     • Para um sistema de partículas: p SISTEMA  m1. v1  m2 . v2  ...  mn . vn • A quantidade de movimento é constante quando:  A partícula está em repouso: p  cte  0  A partícula está em mov. Retilíneo uniforme (v cte): p  cte  0    No Mov. Circular Uniforme p não é constante, porque a direção é variável! Aulas de Matemática / Física / Química – Contato: Horacimar  (21) 98126-2831  horacimar@gmail.com 
  2. 2. Impulso • Define-se Impulso da força F como sendo a grandeza vetorial I dada por:   I  F .t [I] = N.s • O Impulso possui a direção (horiz/vert/ângulo a c/ horiz) e o sentido (baixo/cima/direita/esquerda) da força F (É definida para um certo intervalo de tempo, isto é, entre dois instantes). • TEOREMA DO IMPULSO: O Impulso total sobre uma partícula, corpo extenso ou sistema de partículas, para um dado intervalo de tempo, é igual à variação da quantidade de movimento da partícula, corpo extenso ou sistema de partículas, naquele intervalo de tempo.  p1     I   p  p 2  p1 a   I p 2 I  2  2    p1  p 2  2. p1 . p 2 . cosa  p2 Aulas de Matemática / Física / Química – Contato: Horacimar  (21) 98126-2831  horacimar@gmail.com
  3. 3. Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento • Sistema isolado: Um sistema físico é dito isolado quando a   resultante de todas as forças externas for nula:  F  0 • Teorema da conservação da quantidade i i de movimento: A quantidade de movimento de um sistema isolado permanece constante:      I   p  p 2  p1  0   p final  p inicial  cte • Colisões entre duas partículas: • Explosão de uma granada:   p após  p ante s   p imediatamenteapós  p imediatamenteantes     m1. v1  m2 . v2  ...  mn . vn  mTOTAL . v0 Aulas de Matemática / Física / Química – Contato: Horacimar  (21) 98126-2831  horacimar@gmail.com
  4. 4. COLISÃO MECÂNICA • Sendo a quantidade de movimento uma grandeza vetorial, se ela for constante não variam seu módulo, direção e sentido. • Coeficiente de restituição: e  vaf vap ' ' vB  v A  v A  vB • vaf : velocidade relativa de afastamento • vap : velocidade relativa de aproximação Colisão perfeitamente elástica (Conservação da energia cinética) 1  e  0  e  1 Colisão parcialmente elástica 0 Colisão perfeitamente inelástica  • Em qualquer tipo de colisão mecânica (sist. isolado), há conservação da quantidade de movimento total do sistema constituído pelos dois corpos que colidem; • Na colisão mecânica parcialmente elástica, a energia cinética final do sistema é menor do que a energia cinética inicial; Aulas de Matemática / Física / Química – Contato: Horacimar  (21) 98126-2831  horacimar@gmail.com
  5. 5. COLISÃO MECÂNICA • A quantidade de energia mecânica dissipada depende do valor do coeficiente de restituição e: e próximo de 1  pouca dissipação • Colis. perfeit. Inelást.:  p total e próximo de 0  muita dissipação    0    0  No final corpos em repouso No final corpos grudados em movimento • Colisão elástica unidimensional (1D) entre corpos de massas iguais: Em uma colisão 1D elástica entre corpos de massas iguais há troca de velocidades entre os corpos;   vA vB vA A   B A  antes ' ' p final  p inicial  m.v A  m.vB  m.v A  m.vB ' ' vaf  vap  vB  vA  vA  vB  '  vB B ' depois ' vB  v A ' v A  vB Aulas de Matemática / Física / Química – Contato: Horacimar  (21) 98126-2831  horacimar@gmail.com

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