A conservação do momento é um princípio fundamental da física que afirma que o momento total de um sistema fechado permanece constante, independentemente das forças internas que atuam dentro do sistema. Quando os objetos colidem, seus momentos podem mudar devido às forças exercidas durante a interação, mas o momento geral do sistema permanece conservado.
Para explicar como o momento é conservado após a colisão, considere o caso simplificado de uma colisão unidimensional entre dois objetos:
Caso 1:Colisão Elástica entre Dois Objetos em Movimento - Antes da colisão:Objeto 1 com massa m1 e velocidade u1, objeto 2 com massa m2 e velocidade u2.
- Durante a colisão:A colisão é considerada elástica, o que significa que não há perda de energia cinética. As forças envolvidas na colisão são conservativas e não alteram o momento total do sistema.
- Após colisão:Objeto 1 com massa m1 e velocidade v1, objeto 2 com massa m2 e velocidade v2.
Aplicando o princípio da conservação do momento, temos:
```
Momento inicial total =Momento final total
m1u1 + m2u2 =m1v1 + m2v2
```
Neste caso, como a colisão é elástica, as velocidades relativas antes e depois da colisão satisfazem:
```
(v1 - u1) =(v2 - u2)
```
Ao reorganizar a equação, podemos ver que o movimento relativo entre os objetos permanece inalterado após a colisão, garantindo a conservação do momento.
Caso 2:Colisão inelástica que leva à união Considere outro cenário onde a colisão entre os dois objetos é inelástica. Após a colisão, os objetos ficam juntos e se movem como um objeto composto.
- Antes da colisão:Objeto 1 com massa m1 e velocidade u1, objeto 2 com massa m2 e velocidade u2.
- Após colisão:Objeto combinado com massa (m1 + m2) e velocidade v.
Novamente, aplicando a conservação do momento:
```
Momento inicial total =Momento final total
m1u1 + m2u2 =(m1 + m2)v
```
Resolvendo para v, encontramos a velocidade do objeto combinado após a colisão:
```
v =(m1u1 + m2u2) / (m1 + m2)
```
Neste caso, a velocidade final do objeto combinado é a média ponderada das velocidades iniciais, levando em consideração as diferentes massas dos objetos.
Estes exemplos ilustram como o momento é conservado em colisões, sejam elas elásticas ou inelásticas. O princípio garante que o momento total de um sistema fechado permaneça inalterado, independentemente das forças que atuam dentro do sistema.
