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Momento linear

Autor: Leandro Alegsa

18-12-2020

Momento linear, momento translacional ou simplesmente momento é o produto da massa de um corpo e de sua velocidade:

p = m v {\i1}displaystyle {p} =mathbf {v} $\mathbf {p} =m\mathbf {v}$

onde p é o momento, m é a massa e v é a velocidade.

O momento pode ser pensado como o "poder" quando um corpo está se movendo, significando quanta força ele pode ter sobre outro corpo. Por exemplo,

uma bola de boliche (massa grande) movendo-se muito lentamente (baixa velocidade) pode ter o mesmo impulso que uma bola de beisebol (massa pequena) que é jogada rapidamente (alta velocidade).
Uma bala é outro exemplo em que o impulso é muito alto, devido à extraordinária velocidade.
Outro exemplo onde as velocidades muito baixas causam maior impulso é o empurrão do subcontinente indiano para o resto da Ásia, causando sérios danos, tais como terremotos na área do Himalaia. Neste exemplo, o subcontinente está se movendo tão lentamente quanto poucos centímetros por ano, mas a massa do subcontinente indiano é muito alta.

O momento é uma quantidade vetorial, que tem tanto a direção quanto a magnitude. Sua unidade é kg m/s (quilograma metro por segundo) ou N s (newton segundo).

O momento é uma quantidade conservada, o que significa que o momento inicial total de um sistema deve ser igual ao momento final total do sistema. O momento total permanece inalterado.

Fórmula

Na física newtoniana, o símbolo usual para o momentum é a letra p ; por isso, isto pode ser escrito

p = m v {\i1}displaystyle {p} =mathbf {v} $\mathbf {p} =m\mathbf {v}$

onde p é o momento, m é a massa e v é a velocidade
Se aplicarmos a 2ª Lei de Newton, podemos derivar

F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\i1}mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \SOBRE $\mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \over \ {t_{2}-t_{1}}}$

O significado é que a força líquida sobre um objeto é igual à taxa de mudança de impulso do objeto.

Para usar esta equação na relatividadeespecial, m tem que mudar com rapidez. Isso às vezes é chamado de "massa relativista" do objeto. (Os cientistas que trabalham com relatividade especial usam outras equações em seu lugar).

Impulso

Impulso é a mudança de impulso causada por uma nova força: esta força aumentará ou diminuirá o impulso dependendo da direção da força; em direção ou para longe do corpo que estava se movendo antes. Se a nova força (N) estiver indo na direção do momento do corpo (x), o momento de x aumentará; portanto, se N estiver indo em direção ao corpo x na direção oposta, x irá diminuir e seu momento irá diminuir.

Lei de conservação do momento

Para entender a conservação do momentum, a direção do momentum é importante. Em um sistema, o momento é somado usando a adição vetorial. Sob as regras de adição vetorial, adicionar uma certa quantidade de momento junto com a mesma quantidade de momento indo na direção oposta dá um momento total de zero.

Por exemplo, quando uma arma é disparada, uma pequena massa (a bala) se move em alta velocidade em uma direção. Uma massa maior (a arma) move-se na direção oposta a uma velocidade muito mais lenta. O momento do projétil e o momento da arma são exatamente iguais em tamanho, mas em direção oposta. O uso de adição vetorial para adicionar o momento do projétil ao momento da arma (igual em tamanho, mas em direção oposta) dá um momento total do sistema de zero. O momento do sistema de bala da pistola foi conservado.

Uma colisão também mostra a conservação do momento: se um carro (1000 kg) vai para a direita a 8 m/s, e um caminhão (6000 kg) vai para a esquerda a 2 m/s, o carro e o caminhão irão para a esquerda após a colisão. Este exercício mostra porque:
Momentum = Massa x VelocidadeO momento
do carro: 1000 kg x 8 m/s = 8000kgm/s (Indo para a direita)
O momento do caminhão: 6000 kg x 2 m/s = 12000kgm/s (Indo para a esquerda)
Isto significa que seu momento total é 4000kgm/s. (Indo para a esquerda)O momento total do caminhão é 4000kgm/s.

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Perguntas e Respostas

P: O que é um momento linear?

R: O impulso linear, também conhecido como impulso translacional, é o produto da massa de um corpo e de sua velocidade. Pode ser pensado como uma "força" quando um corpo se move, isto é, quanta força ele pode exercer sobre outro corpo.

P: Como é medido o momento linear?

A: O momento linear é medido em unidades de kg m/s (quilograma por segundo) ou N s (newton segundo).

P: Quais são alguns exemplos de corpos com um alto impulso linear?

R: Exemplos de corpos com alto impulso linear são uma bala por causa de sua velocidade excepcional, uma bola de boliche que se move lentamente mas tem uma massa grande, e uma bola de beisebol que é jogada rapidamente mas tem uma massa pequena. Outro exemplo em que as velocidades muito baixas causam um impulso maior é o empurrão do subcontinente indiano para o resto da Ásia, causando sérios danos, como os terremotos na região dos Himalaias.

Pergunta.

R: Sim, o impulso linear é conservado, o que significa que o impulso total inicial deve igualar o impulso final e permanecer constante.

P: O momento linear é uma raiz vetorial?

R: Sim, o impulso linear é uma quantidade vetorial que tem tanto a direção quanto a magnitude.

P: O que acontece se dois objetos colidirem?

R: Quando duas peças se chocam, seus momentos são transferidos entre elas, fazendo com que suas velocidades mudem em função de suas massas.