Movimento Bidimensional

Experiência: Colisões Bidimensionais
• Objetivos:
Estudar o caso das colisões bidimensionais para verificar a conservação da quantidade de movimento linear conhecida no estudo das colisões unidimensionais, nas componentes vetoriais do movimento.
• Introdução teórica.
Colisão é uma troca de energia realizada durante uma interação de duas ou mais partículas e que envolve forças internas de curta duração denominadas forças de colisão.
Sabemos pela segunda lei de Newton que a força resultante num sistema é dada por: (2-1)
Onde é uma grandeza vetorial denominada quantidade de movimento linear dada pelo somatório dos produtos das massas pelas velocidades de vários corpos num sistema. Isolando na equação (2-1) e integrando ambos os membros da equação diferencial obtida teremos: (2-2)
O lado esquerdo da equação (2-2) é a variação da quantidade de movimento linear e o lado direito é definida como uma grandeza vetorial que mede o efeito temporal de uma força, denominada impulso ( ), dada pela equação abaixo: (2-3)
Como já sabemos, numa colisão só há a ação de forças internas e por natureza, forças internas mantêm a quantidade de movimento linear constante. Somente forças externas são capazes de alterar tal grandeza. Como a quantidade de movimento linear é uma grandeza vetorial, o fato dela se manter constante implica que todas as suas componentes vetoriais também se mantenham.
Já vimos no estudo das colisões unidimensionais, que num sistema ideal, a quantidade de movimento linear é conservada, tal como a energia mecânica do sistema, então, numa colisão linear, sendo u a velocidade dos corpos antes da colisão, v a velocidade dos mesmos após a colisão e m suas respectivas massas temos: