Colisões

1.0 Objetivo
Analisar e calcular, através de experimento, a presença da conservação da quantidade de movimento e energia cinética em um sistema isolado de colisão não-frontal.

2.0 Introdução
Princípio da conservação do momento linear
A segunda lei de Newton para um sistema de partículas conduz ao princípio da conservação do momento linear (quantidade de movimento).
A conservação do momento é descrita pelo produto da massa do corpo pela sua velocidade:
P = m v
Sendo P a quantidade de movimento, m a massa e v a velocidade do sistema.
Além disso, calculando a derivada da equação em relação ao tempo, temos: dP/dt = m.dv/dt = m.a.
A segunda lei de newton para um sistema de partículas é:
∑ Fext = M a
Por analogia, temos que ∑ Fext = dP/dt , que é a lei escrita em função de P. Como o momento só varia com a variação de uma força resultante externa sobre o sistema, igualando as forças externas a zero (sistema isolado), temos que o valor de P não muda, observando-se a conservação da quantidade de movimento ( dP/dt = 0; P=cte; Pi = Pf ). É uma grandeza vetorial, cuja direção e sentido são os mesmos da velocidade. Se um sistema de partículas não está submetido a nenhuma força externa, o momento linear total do sistema não pode variar. Mesmo em uma colisão inelástica - onde a conservação da energia mecânica não é observada - a conservação do momento linear permanece válida se sobre o sistema não atuar força externa resultante.
Colisões (choques)
Em uma colisão, dois ou mais objetos exercem forças impulsivas uns sobre os outros. Este sistema de conservação satisfaz o critério da conservação do momento. São classificadas por comparação de energia cinética antes da colisão (ki) e após esta (kf ): em um choque completamente inelástico, kf é menor que ki ,enquanto em um choque completamente elástico, kf é igual a ki.
Em colisões não-frontais, a direção do movimento dos corpos é diferente antes e depois da colisão. Nesse caso, considerando a colisão como