Estudante

O trilho de ar é um dispositivo que permite a observação de movimentos unidimensionais onde as forças de atrito entre o corpo e o plano no qual se movimenta são bastante reduzidas. O estudo do movimento é feito através de medidas de tempo e espaço percorrido, através dos quais podem ser calculadas velocidades e acelerações. Os resultados obtidos experimentalmente podem ser confrontados com os valores previstos pelas leis de conservação da energia e do momento linear.

Momento linear (p) é definido como o produto da massa (m) pela velocidade (v) , i é:

Nestes termos a força é igual a taxa de variação da quantidade de movimento em função do tempo. Usando esta definição e a terceira lei (da ação e reação) observa-se que quando dois corpos colidem o momento linear do sistema formado por estes corpos se conserva. Em outras palavras, o momento linear total do sistema inicial (antes da colisão) é igual ao final (após a colisão). Isto pode ser entendido notando que durante a colisão as forças exercidas de um corpo sobre o outro formam um par ação-reação. Assim tomando o sistema formado pelos dois corpos a força resultante é zero. Como esta é igual a variação do momento linear total, conclui-se que esta variação é zero. Portanto o momento não varia, ou seja, se conserva.
Consideremos o exemplo de uma colisão entre duas bolas de bilhar que ocorre numa linha (uma dimensão):

Antes da colisão o momento total do sistema é a soma dos momentos de cada corpo:

neste caso, onde apenas uma direção é importante, esta equação pode ser escrita:

onde o sentido da esquerda para a direita foi tomado como positivo. Depois da colisão, raciocínio análogo leva-a

A conservação da quantidade de movimento implica que: pa = pd
As colisões podem ser elásticas ou inelásticas. A colisão elástica é aquela na qual nenhuma energia é perdida na colisão e, portanto a velocidade relativa de aproximação (antes da colisão) dos corpos é igual a