Redija uma definição para os termos citados a seguir:

- conservação de momento

- colisão totalmente elástica

- colisão totalmente inelástica

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão!

O enunciado pediu pra gente definir o que é a conservação de momento, a colisão totalmente elástica e a colisão totalmente inelástica.

Pra isso, nós vamos precisar lembrar que o momento linar é uma grandeza vetorial que representa a quantidade de movimento de um sistema e é definido pelo produto entre a massa do corpo e sua velocidade:

p → = m v →

Assim, vamos entender como ele se conserva e como funcionam as colisões.

Vamos lá!

Passo 2

Em física, o termo conservação se refere a algo que não muda. Isto significa que a variável de uma equação que representa uma grandeza conservada é constante ao longo do tempo. A variável tem o mesmo valor antes e depois de um evento. Mas conservação do momento aplica-se somente a um sistema isolado de objetos e é, na verdade, uma consequência direta da terceira lei de Newton.

Considere uma colisão entre dois objetos, o objeto A e o objeto B . Quando os dois objetos colidem, há uma força atuando em A devido a B ( F A B ), mas, por causa da terceira lei de Newton, há uma força igual na direção oposta atuando em B devido a A ( F B A ).

F A B = - F B A

As forças agem entre os objetos quando eles estão em contato. O período em que os objetos estão em contato —  t A B e t B A  — varia de acordo com as especificidades da situação. Por exemplo, seria maior para duas bolas moles do que para duas bolas de bilhar. No entanto, o tempo deve ser igual para ambas as bolas.

t A B = t B A

Consequentemente, o impulso experimentado pelos objetos A e B deve ser igual em grandeza e em sentido contrário.

F A B ∙ t A B = - F B A ∙ t B A

Se lembrarmos que o impulso é equivalente a uma mudança no momento, segue-se que a mudança nos momentos dos objetos é igual mas em direções opostas. Isso pode ser também expresso como a soma da mudança dos momentos sendo igual a zero.

m A ∙ Δ v A = - m B ∙ Δ v B

m A ∙ Δ v A + m B ∙ Δ v B = 0

Então, resumidamente podemos definir a conservação do momento, como a manutenção da quantidade de movimento de um sistema isolado, sempre que o somatório de forças externas for igual a zero.

Passo 3

A conservação do momento é usada principalmente para descrever colisões entre objetos. E assim, como o momento se conserva, podemos dizer que a energia se conserva. Quando há movimento, essa energia é cinética.

Assim, quando os corpos envolvidos em uma colisão não sofrem deformações permanentes durante o impacto, a energia cinética entre eles se conserva e temos uma colisão elástica. Isso sempre acontece quando temos uma mola ideal.

Já no caso de uma colisão inelástica, sua energia cinética não se conserva, porque ela é dissipada. Esse tipo de colisão também pode ser classificada em parcialmente inelástica e totalmente inelástica.

No caso de uma colisão parcialmente inelástica, ocorre a dissipação de energia cinética e os objetos tem velocidade final diferentes. E no caso de uma colisão totalmente (ou perfeitamente) inelástica, a velocidade final dos objetos é a mesma, ou seja, ao final da colisão os corpos movimentam-se juntos.

Valeu, galera! Até a próxima! 😉

Resposta

D e f i n i ç ã o   n o s   p a s s o s

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