Físico

Roteiro para prática experimental– Curso de Física – UCB

Conservação do momento linear

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Introdução teórica

A motivação deste experimento consiste em estudar a dinâmica de interação dos objetos sem a presença de uma força externa sobre o conjunto dos objetos estudados.
Antes de ir para o experimento propriamente dito, vamos desenvolver os conceitos para analizar este tipo de sistema.
Imagine três objetos A, B, C, interagindo entre si. À interação entre estes objetos chamaremos de interação interna ao sistema. Da mesma forma, à interação de um outro corpo – externo ao grupo A, B e C – com um destes objetos ou o conjunto deles, denominaremos como interação externa sobre o sistema. Na Figura 1, representamos estes três objetos se repelindo, mas não é uma condição necessária.

Figura 1: Os objetos A, B e C interagem entre si. No caso, esta interação está representada como uma força de repulsão resultante. A força Fbc(a) consiste na resultante das forças de B e C sobre
A.
Observando a Na Figura 1 os objetos A, B e C interagem internamente resultando em forças de repulsão. Assim, a força Fbc(a) é a resultante das forças de B e C sobre A. Consequentemente
Fab(c) é a resultante das forças de A e B sobre C e, por fim, Fac(b) é a resultante das forças de A e
C sobre B.
Matemáticamente, poderiamos escrever:
Fbc(a) = Fb(a) + Fc(a) ,

(1a)

Fab(c) = Fa(c) + Fb(c) ,

(1b)

Fac(b) = Fa(b) + Fc(b) .

(1c)

A força resultante sobre o sistema é a soma das tas três forças, ou seja,
Fbc(a) + Fab(c) + Fac(b) .
Usando as Equações (1) (a), (b) e (c), e rearranjando os temos, a força resultante fica:
Fbc(a) + Fab(c) + Fac(b) = Fb(a) + Fa(b) + Fc(a) + Fa(c) + Fb(c) + Fc(b)
1

.

(2)

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Como foi afirmado, não houve interação externa, ou seja, o sistema está isolado. Mas, internamente, cada partícula exerce uma força sobre a parte restante do