A quantidade de movimento conserva-se nas colisões — Ciências, 14–17 anos
A quantidade de movimento relaciona a massa e a velocidade de um objecto e ajuda a prever o que acontece numa colisão.
O que significa quantidade de movimento
A quantidade de movimento indica quão difícil é parar um objecto em movimento. Depende da massa e da velocidade: um camião pesado a andar devagar pode ter a mesma quantidade de movimento que um carro leve a andar depressa. Tem direcção, por isso muda de sentido quando o objecto inverte o movimento.
Porque é importante a quantidade de movimento
Numa colisão, o movimento pode mudar muito depressa, mas a quantidade de movimento total de um sistema fechado mantém-se. Esta regra permite calcular velocidades desconhecidas depois de um choque ou de uma explosão, mesmo quando as forças são complicadas. Resulta das forças iguais e opostas que os objectos exercem uns nos outros.
Cálculo de uma colisão
Um carrinho de 2 kg move-se para a direita a 3 m/s e bate num carrinho parado de 1 kg. Se ficarem unidos, a quantidade de movimento total é 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg·m/s. A massa conjunta é 3 kg, por isso a velocidade comum é 6 ÷ 3 = 2 m/s para a direita.
O erro tentador
Um erro comum é pensar que a energia cinética também se conserva em todas as colisões. Parece razoável porque continua a haver movimento, mas o som, o calor e a deformação podem transferir energia para fora dos objectos em movimento. A quantidade de movimento conserva-se no sistema fechado; a energia cinética só se conserva em colisões elásticas especiais.
Onde é utilizada
Os investigadores de acidentes usam a quantidade de movimento para estimar as velocidades dos veículos antes de uma colisão. Os engenheiros também a usam ao conceber airbags, capacetes e zonas de deformação: estas aumentam o tempo da mudança de movimento e reduzem a força média sobre uma pessoa. O cálculo é útil, mas os acidentes reais envolvem atrito e vários objectos.
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