Os donos de armas geralmente têm interesse em recuar a velocidade, mas não são os únicos. Existem muitas outras situações em que é uma quantidade útil de saber. Por exemplo, um jogador de basquete fazendo um arremesso pode querer saber a sua velocidade para trás depois de soltar a bola para evitar colidir com outro jogador, e o capitão de uma fragata pode querer saber o efeito que a liberação de um salva-vidas tem sobre o tiro. movimento para frente do navio. No espaço, onde as forças de atrito estão ausentes, a velocidade de recuo é uma quantidade crítica. Você aplica a lei da conservação do momento para encontrar a velocidade de recuo. Esta lei é derivada das Leis do Movimento de Newton.

TL; DR (Demasiado, não lia)

A lei da conservação do momento, derivada das Leis do Movimento de Newton, fornece uma equação simples para calcular a velocidade de recuo. É baseado na massa e na velocidade do corpo ejetado e na massa do corpo recuado.

Lei da Conservação do Momento

A Terceira Lei de Newton afirma que toda força aplicada tem uma reação igual e oposta . Um exemplo comumente citado ao explicar essa lei é o de um carro em alta velocidade que bate em uma parede de tijolos. O carro exerce uma força na parede, e a parede exerce uma força recíproca no carro que o esmaga. Matematicamente, a força incidente (F _{I) é igual à força recíproca (F R) e atua na direção oposta: F I = - F R.}

Newton's Segunda Lei define força como aceleração do tempo em massa. Aceleração é mudança na velocidade (÷v ÷ ∆t), então a força pode ser expressa F = m (∆v ÷ ∆t). Isso permite que a Terceira Lei seja reescrita como m _{I ( I ÷ ∆t I) = -m R (∆v R ÷ t R ). Em qualquer interação, o tempo durante o qual a força incidente é aplicada é igual ao tempo durante o qual a força recíproca é aplicada, então t I = t R e o tempo pode ser fatorado fora da equação. Isso deixa:}

m _{I∆v I = -m R∆v R}

Isso é conhecido como a lei da conservação do momento.

Calculando a velocidade de recuo

Em uma típica situação de recuo, a liberação de um corpo de massa menor (corpo 1) tem um impacto em um corpo maior (corpo 2). Se ambos os corpos partirem do repouso, a lei da conservação do momento afirma que m _{1v 1 = -m 2v 2. A velocidade de recuo é tipicamente a velocidade do corpo 2 após a liberação do corpo 1. Essa velocidade é igual a}

v _{2 = - (m 1 m 2) v 1.}

Exemplo