Impulso e quantidade de movimento
Por que um caminhão é tão difícil de parar e por que dois carrinhos que colidem trocam velocidade de um jeito previsível — tudo pela conservação do momento.
Quantidade de movimento
A “inércia do movimento”
A quantidade de movimento (ou momento linear) mede o quanto um corpo “carrega” de movimento. Depende de duas coisas: quão pesado ele é e quão rápido vai. É simplesmente a massa vezes a velocidade.
Por isso um caminhão lento pode ter muito mais momento que um carro veloz — e ser bem mais difícil de parar. Como a velocidade é um vetor, o momento também tem direção e sentido (pode ser negativo). Sua unidade é o kg·m/s.
Impulso
O impulso de uma força é força vezes tempo — e ele é igual à variação da quantidade de movimento.
Conservação do momento
O total antes é igual ao total depois
Quando dois corpos interagem (uma colisão, um empurrão, uma explosão) e não há forças externas, a quantidade de movimento total se conserva: a soma dos momentos antes é igual à soma depois.
Isso vale por causa da 3ª lei de Newton: na colisão, os corpos se empurram com forças iguais e opostas pelo mesmo tempo — os impulsos se cancelam, e o momento total não muda.
Colisão elástica
Os corpos quicam. Conserva o momento e a energia cinética. Ex.: bolas de bilhar.
Colisão inelástica
Na perfeitamente inelástica, os corpos grudam e seguem juntos. Conserva o momento, mas parte da energia cinética vira calor e deformação.
Simulador: colisão de dois carrinhos
Ajuste massas e velocidades, escolha o tipo e colida
Momento total (antes = depois)
2 → 2
kg·m/s — conservado
Velocidades finais
-3,2 · 2,8
Ec: 22 → 22 J
A quantidade de movimento total se conserva nas duas colisões. Na elástica a energia cinética também se conserva; na inelástica os corpos grudam e parte da energia vira calor.
O que observar
Olhe o momento total no painel: ele é o mesmo antes e depois, em qualquer combinação.
Na elástica, a energia cinética também se mantém. Na inelástica, os carrinhos grudam e a energia cai (virou calor).
Faça a massa 1 bem maior que a 2: o carrinho pesado quase não muda de velocidade — tem mais “inércia de movimento”.
Exemplos resolvidos
Momento e impulso passo a passo
Quantidade de movimento
Qual o momento de um carro de 1000 kg a 20 m/s?
p = m·v = 1000·20
Impulso e força
Uma bola de 0,2 kg vai de 0 a 15 m/s num chute de 0,05 s. Qual a força média?
J = Δp = m·Δv = 0,2·15 = 3 kg·m/s
F = J ÷ Δt = 3 ÷ 0,05
Colisão inelástica
Um vagão de 4000 kg a 3 m/s engata num parado de 2000 kg. Velocidade final?
p = 4000·3 + 2000·0 = 12000 kg·m/s
v = p ÷ (4000+2000) = 12000 ÷ 6000
Explosão / recuo
Um canhão de 500 kg dispara uma bala de 5 kg a 200 m/s. Qual o recuo do canhão?
momento inicial = 0
0 = 5·200 + 500·v → 500·v = −1000
Erros que todo mundo comete
Cuidados com impulso e momento
⚠️ Esquecer o sinal
Momento é vetor: quem vai para a esquerda entra com sinal negativo. Somar tudo como positivo dá resultado errado.
⚠️ Energia sempre se conserva
Na colisão inelástica, a energia cinética não se conserva (vira calor). Só o momento sempre se conserva.
⚠️ Confundir momento e energia
Momento é m·v; energia cinética é ½·m·v². São grandezas diferentes — não dá para trocar uma pela outra.
Trabalho e Energia
Você aprofundou Trabalho e Energia
A seguir, a energia sai da mecânica e vai para os fios: a eletricidade.