Física I ⇒ Quantidade de movimento

[Danibra7000]

A vivência cotidiana e nossa própria intuição deixam claro que, se soltarmos um
ovo do repouso a partir de uma altura próxima de 1,5 m sobre um prato de cerâmica
dura, ele se esborrachará no choque.
Consiga, agora, um ovo e abandone -o sobre um espesso pedaço de espuma macia ou um amontoado de palha, isopor ou outros materiais amortecedores. Largue -o também a partir de uma altura próxima de 1,5 m. Nessa situação, o ovo terá grandes
chances de não se quebrar. Ora, em ambos os casos, o ovo atinge seu ponto de impacto com velocidade de
igual intensidade,[tex3]\sqrt{2gh}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\sqrt{2gh}[/tex3]

, em que o g é o módulo da aceleração da gravidade e h é
a altura inicial de queda (algo em torno de 1,5 m, como propusemos), devendo ser
conduzido ao repouso no ato da colisão. Como explicar então que na queda sobre o
prato duro o ovo se espatifa e na queda sobre a espuma macia nada ocorre com ele?
A resposta está na maneira com que o ovo colide contra seu alvo em cada experimento. Mas, considerando -se que ambos os ovos utilizados tenham massas iguais, que grandezas fisicas se alteram de um caso para o outro? Elabore hipóteses e, com base nos conceitos de impulso e quantidade de movimento, construa uma explicação convincente para o fato.

[erihh3]

A variação de quantidade de movimento é a mesma nos dois casos. Portanto, o impulso também o será.
Vamos analisar a expressão do impulso mais detalhadamente.

Vou analisar ele já em módulo para facilitar.

[tex3]\Delta Q= mv = I[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\Delta Q= mv = I[/tex3]

[tex3]mv = F.t[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]mv = F.t[/tex3]

[tex3]F=\frac{mv}{t}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]F=\frac{mv}{t}[/tex3]

F será a força sentida pelo ovo por conta da variação de velocidade no impacto

t será o tempo que o impacto dura.

Sabemos que desprezando a resistência do vento e consequentemente o formato dos objetos, a velocidade será igual nos dois casos. A massa, pelo enunciado, será a mesma nos dois casos. No entanto, o tempo de impacto é diferente nos dois casos.

Por conta do prato ser duro, ele tem pouquíssima deformação. Com isso, o tempo de impacto também é baixíssimo.
Já a espuma é macia e pode se deformar muito e ainda facilmente. Com isso, o tempo de impacto dura ate ela parar de deformar. Por isso, que bombeiros usam camas elásticas. A deformação delas pode durar segundos. Isso diminui muito a força do impacto em quem ou o que esta caindo.