Capítulo 04. Dinâmica Impulsiva

8. Choques

Neste módulo, trataremos da mecânica relacionada às colisões frontais de partículas. A colisão entre dois corpos é denominada frontal ou unidimensional quando não ocorre mudança na direção da velocidade desses corpos, ou seja, as velocidades dos corpos, antes e depois do choque, possuem a mesma direção.

Sabemos que nas colisões há conservação da quantidade de movimento do sistema. Isto é: no choque entre duas partículas A e B, as quantidades de movimento de cada partícula variam, mas a quantidade de movimento do sistema se conserva.

Para um choque frontal, podemos escrever a equação de conservação de quantidade de movimento do sistema usando velocidades escalares, ou seja, atribuindo um sinal algébrico às velocidades das partículas de acordo com a orientação (positiva) definida para a trajetória.

9. Coeficiente de Restituição

Embora sempre ocorra a conservação da quan-tidade de movimento do sistema, numa colisão pode ou não haver conservação de energia mecânica do sistema.

Os choques são classificados em função da con-servação ou não da energia cinética do sistema. Quando a energia cinética do sistema imediatamente após o choque é igual à energia cinética do sistema imediatamente antes do choque, ele recebe o nome de choque perfeitamente elástico. Se as energias cinéticas do sistema antes e após o choque forem diferentes, ele recebe o nome de choque não-elástico.

Tais denominações foram originadas em experiên-cias com choques frontais entre um móvel e um anteparo rígido (uma parede, por exemplo).

Suponha que um carrinho se aproxime frontalmente de uma parede a 10 m/s e, após o choque, se afaste desta com velocidade de módulo 6 m/s.

Após o choque, o carrinho tem restituída apenas 60% da velocidade, em módulo, que possuía antes do choque. Conclusão: houve perda de energia cinética nessa colisão.

A partir disso, criou-se um coeficiente de restituição (e) para as colisões frontais, definido pela razão entre o módulo da velocidade de afastamento (após o choque) e o módulo da velocidade de aproximação (antes do choque).


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