Impulso

Quando aplicamos uma determinada força para mover algum objeto em um curto período de tempo, essa força realiza o que chamamos de impulso. Em outras palavras, o impulso é a ação de uma determinada força durante um certo intervalo de tempo.

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O impulso dependerá, então, da força aplicada e do tempo que essa força for aplicada, ou seja, quanto maior a força maior será o impulso. O mesmo serve para o tempo. Quanto maior o tempo, maior o impulso aplicado a um certo objeto. A unidade de medida do impulso no Sistema Internacional de medidas é o N∙s (Newton∙segundo) .

Fórmula do impulso

Assim como em muitas áreas da física, o impulso pode ser expresso através de uma fórmula geral. Ela pode ser observada a seguir:

Sabemos que uma força é uma grandeza vetorial. Porém, o tempo é uma grandeza escalar e quando multiplicamos uma grandeza vetorial por um escalar, o resultado obtido é uma grandeza vetorial. Dessa forma, o impulso também é uma grandeza vetorial, ou seja, precisa de um sentido, direção e módulo (tamanho) para ser bem definido.

Para conseguirmos calcular o impulso precisamos saber qual a força que foi aplicada sobre um objeto qualquer e qual foi o tempo que essa força foi aplicada.

Gráfico do impulso

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Em um gráfico de Força por tempo, como o da figura acima, podemos obter o impulso aplicado em um determinado objeto apenas calculando a área abaixo do gráfico.

Quantidade de movimento

Uma carreta carregada demora muito mais para atingir uma certa velocidade quando comparada a um carro mais leve. O mesmo serve para a freagem da carreta, ou seja, ela demora muito mais para frear do que o carro, tendo ambos a mesma velocidade. A isso, damos o nome de quantidade de movimento. No nosso exemplo a carreta possui uma quantidade de movimento maior que a do carro.

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Quantidade de movimento é definido pela multiplicação da massa de um objeto pela sua velocidade, como podemos ver na fórmula acima. Além disso, a quantidade de movimento também é uma grandeza vetorial, em outras palavras, ela precisa de um sentido, direção e módulo para ser bem definida. Sua unidade no S.I é o Kg⋅m/s.

Teorema do impulso

O teorema do impulso nos diz que:

O impulso resultante de um sistema de forças sobre um corpo é igual a variação da quantidade de movimento do corpo.

Em outras palavras, quando uma força resultante age sobre um corpo ela varia a sua velocidade, logo a quantidade de movimento também varia. Mas quando essa força é aplicada em um certo intervalo de tempo, então teremos que o impulso é igual a variação da quantidade de movimento.

Exemplos de impulso

No nosso cotidiano podemos aplicar o impulso em muitas situações. Vamos então entender em quais ocasiões o impulso ocorre.

• Para-choques de carros: os para-choques são feitos, atualmente, de materiais elásticos. Dessa forma, o tempo de contato entre o para-choque e o local da colisão é maior, diminuindo assim a força resultante que agirá no carro. Com isso, os passageiros no interior do carro sofrem menos com o impacto;
• Boxeador: quando um boxeador erra o tempo da defesa de um golpe, ele realiza um movimento com a cabeça para trás de tal forma que o tempo de impacto do soco aumente, diminuindo então a força resultante da pancada;
• Pulando de uma altura qualquer: ao pularmos de uma certa altura mantemos nossas pernas esticadas durante a queda e depois dobramos os joelhos quando tocamos o chão. Isso ajuda a aumentar o tempo de contato com o chão e, assim, diminuir a força resultante de impacto com o chão.

Existem muitos outros exemplos de impulso que podemos aplicar no nosso dia a dia. Os foguetes que vão para o espaço também são um grande exemplo de impulso.

Videoaulas sobre impulso

Tendo o conceito de impulso e quantidade de movimento em mente, vamos, dessa forma, nos aprofundar mais no assunto a partir dos vídeos a seguir.

Definição e exercícios resolvidos sobre impulso

O primeiro vídeo abordará a definição de impulso e quantidade de movimento. Além disso, o vídeo apresenta alguns exercícios resolvidos sobre o assunto.

Uma breve explicação do teorema do impulso e um exemplo

Por outro lado, o segundo vídeo nos apresenta uma breve explicação do teorema do impulso e no fim apresenta um exemplo da aplicação desse teorema.

A definição de quantidade de movimento

No terceiro vídeo, podemos entender um pouco melhor a quantidade de movimento além de observarmos um exemplo sobre esse tema.

Por fim, o teorema do impulso é muito importante para o nosso dia a dia. Quando entendemos o conceito, conseguimos então entender o fato pelo qual nós conseguimos chutar uma bola, lançar dardos, nos proteger de acidentes de carro entre muitas outras aplicações do impulso.

Referências