Conservação do Momento

Quando o assunto é conservação do momento, estamos falando daquela ideia maneira de que, se ninguém mexer no sistema, o total do vai e vem — ou seja, o momento — não muda. O momento, também conhecido como quantidade de movimento, é o produto da massa de um objeto pela sua velocidade e tem a ver com o quanto de ‘oomph’ ele tem quando está se movendo.

Na prática, a conservação do momento é tipo uma regra de justiça do universo: o momento total antes de qualquer evento é igual ao momento total depois, desde que não haja forças externas agindo. Isso vale para tudo, de batidas de carro a explosões estelares. Se você tem dois patinadores se empurrando, eles vão sair com momentos iguais e opostos, porque o sistema deles conserva o momento.

Para mandar bem nas questões de vestibular que envolvem conservação do momento, é importante lembrar que estamos falando de um sistema isolado. Isso significa que não pode haver forças externas, como atrito ou gravidade, fazendo a balança pender para um lado. As questões podem envolver colisões, explosões ou qualquer situação onde dois corpos interagem, e você vai usar a ideia de que a soma do momento antes é igual à soma depois para encontrar a resposta certa.

Exercício Resolvido

Duas patinadoras de gelo, uma de 50 text{ kg} e outra de 60 text{ kg}, estão paradas no gelo e se empurram. Se a patinadora de 50 text{ kg} se move para trás a 3 text{ m/s}, com que velocidade a outra patinadora se move?

Solução: A conservação do momento diz que m_1v_1 = -m_2v_2. Então, 50 text{ kg} times 3 text{ m/s} = -60 text{ kg} times v_2. Resolvendo para v_2, temos v_2 = -frac{50 times 3}{60} = -2,5 text{ m/s}. O sinal negativo indica que a patinadora de 60 text{ kg} está se movendo na direção oposta à patinadora de 50 text{ kg}.

Alternativas:

Exercícios Propostos

1. Em uma colisão, um carro de 1200 text{ kg} que se move a 20 text{ m/s} bate em um carro de 800 text{ kg} que está parado. Se eles se movem juntos após a colisão, qual é a velocidade dos carros?

2. Um foguete de 1500 text{ kg} em repouso explode em duas partes. Uma parte, de 1000 text{ kg}, voa para o leste a 100 text{ m/s}. Com que velocidade e em que direção a outra parte se move?

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