Capítulo 04. Dinâmica Impulsiva

Dizemos que um sistema de partículas é meca-nicamente isolado quando for nulo o impulso total das forças externas sobre as partículas do sistema. Ou seja, o sistema será considerado isolado quando:

a) nenhuma força externa atuar, ou a resultante das forças externas for nula;

b) as forças externas forem desprezíveis, se com-paradas com as forças internas;

c) a interação com o meio externo tiver uma dura-ção muito pequena ( 0).

Todos os fatores acima nos permitem, portanto, eleger como sistemas isolados usuais os conjuntos de partículas associados aos fenômenos de colisão e explosão.

Por exemplo, observe abaixo a separação de massas (explosão) que uma mola inicialmente com-primida consegue produzir, quando interposta entre dois carrinhos (A e B) dispostos num plano horizontal liso.

Note que no conjunto (A + B + mola) as forças elásticas internas (e – ) são as que produzem a separação de A e B, enquanto as forças externas (pesos e normais) têm resultante nula. Logo, temos um sistema isolado.

Em qualquer sistema isolado de ações externas, o impulso total sobre o sistema será sempre nulo, ou seja, no sistema não haverá variação da quantidade de movimento total.

Isso nos permite concluir que:

Assim, quando um sistema isolado encontra-se em processo interno de explosão ou de colisão, a troca de forças internas entre os corpos do sistema pode variar a quantidade de movimento desses corpos, mas não consegue alterar a quantidade de movimento global do sistema.

Em suma:

Exercícios Resolvidos

01. Um carrinho de massa 1,0 kg move-se sobre um piso horizontal, com velocidade de 4,0 m/s, em direção a outro carrinho de massa 3,0 kg, inicialmente em repouso. Após o choque, eles permanecem unidos.

Admitindo que o sistema seja isolado, determine:

a) a intensidade da quantidade de movimento do conjunto de carrinhos após o choque;

b) o módulo da velocidade do conjunto após a colisão.

Resolução

a) Como o sistema é isolado, temos:

   

b)  


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