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Flashcard FC279257

Em que condição a quantidade de movimento total de um sistema se conserva durante uma interação interna (por exemplo, uma explosão)?

Dinâmica

CEBRASPE (CESPE) · 2024

De acordo com o assunto Física: Dinâmica, responda:

Em que condição a quantidade de movimento total de um sistema se conserva durante uma interação interna (por exemplo, uma explosão)?
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Resposta

Quando o impulso das forças externas for desprezível durante o intervalo da interação (Δt muito pequeno), o sistema age como isolado e o momento linear total se conserva.

Explicação:
Forças internas entre partes do sistema aparecem em pares ação–reação e não alteram o momento total. Qualquer força externa produz um impulso \( \vec J_{ext}=\vec F_{ext}\Delta t\); se \( \Delta t\) for muito pequeno, \( \vec J_{ext}\approx 0\) e então \(\sum\vec p_{antes}=\sum\vec p_{depois}\).

Exemplo:
Uma caixa sobre superfície sem atrito contém duas massas unidas por uma mola comprimida; a caixa está em repouso. Ao soltar a mola, as massas vão em direções opostas. Inicialmente \(\vec p_{inicial}=0\). Após a liberação vale
\(m_1\vec v_1+m_2\vec v_2=0\).
Se \(m_1=2\,\mathrm{kg}\), \(m_2=1\,\mathrm{kg}\) e \(v_1=0.5\,\mathrm{m/s}\) para a direita, então
\(2\cdot0.5+1\cdot v_2=0 \Rightarrow v_2=-1.0\,\mathrm{m/s}\) (para a esquerda).
Note que a energia cinética aumentou pela energia da mola, mas o momento total permaneceu conservado.





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