O momento linear é uma grandeza física que relaciona a massa e a velocidade de um corpo. Assim, esse fenômeno também pode ser chamado de quantidade de movimento ou momentum. No senso comum, podemos entender o momento linear como “embalo”. Acompanhe mais informações a seguir!
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O que é momento linear
O momento linear é o produto da massa de um corpo pela sua velocidade. Além disso, ele é uma grandeza física vetorial, ou seja, tem módulo, direção e sentido. Como a massa é uma grandeza escalar, o módulo, a direção e o sentido do momento linear serão iguais às mesmas características da velocidade.
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Como é medido o momento linear
Não há uma unidade de medida específica para o momento linear. Dessa forma, no Sistema Internacional de Unidades (SI), suas unidades de medida são kg·m/s (isto é, quilograma vezes metro por segundo). Portanto, dimensionalmente, o momentum é equivalente ao impulso, portanto é comum escrever sua unidade de medida como N·s (newton vezes segundo).
Fórmula
A fórmula do momento linear relaciona sua massa e sua velocidade. Dessa forma:
Em que,
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- Q: momento linear ou quantidade de movimento (kg·m/s)
- m: massa (kg)
- v: velocidade (m/s)
Em alguns lugares, é comum representar o momento linear pela letra p. Assim, não se confunde com a quantidade de calor trocada por um corpo.
Módulo do momento linear
Quando desejamos encontrar o momento linear resultante para um sistema de várias partículas, devemos calcular o módulo (ou resultante) do momento linear. Para isso, fazemos a soma vetorial dos momentos de cada uma das partículas. Graficamente, podemos usar qualquer uma das regras de soma de vetores.
- Paralelo: se as quantidades de movimento de cada partícula estiverem na mesma direção e no mesmo sentido, basta somar seus valores.
- Oposto: caso os momentos lineares das partículas tenham a mesma direção, porém sentido opostos, deve-se subtrair suas intensidades.
Caso os momentos lineares somados estejam em uma posição relativa diferente das que foram elencadas, basta usar a lei dos cossenos para encontrar sua resultante. Além disso, sua unidade de medida continuará a mesma: kg·m/s.
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Vídeos sobre momento linear
Compreender como calcular o momento linear de uma partícula é imprescindível para o estudo dessa área da Física. Pensando nisso, selecionamos videoaulas que ajudarão a aprofundar seus conhecimentos. Acompanhe!
Momento linear explicado
Para entender o que é a grandeza física chamada momento linear, é preciso compreender os motivos pelos quais cada movimento é diferente. Dessa forma, Pedro Loos explica de maneira precisa o que é a quantidade de movimento.
A dinâmica e o momento linear
Nesse vídeo, o professor Marcelo Boaro aprofunda os conceitos sobre o momento linear, que também é chamado de quantidade de movimento. Para isso, ele explica os conceitos por trás desse fenômeno e, ao fim do vídeo, resolve um exercício de aplicação.
Impulso e quantidade de movimento
A quantidade de movimento possui a mesma unidade de medida que o impulso de uma partícula. Será que isso é apenas coincidência? Pedro Loos explica a relação entre essas duas grandezas fundamentais da mecânica clássica.
Há um teorema muito importante da mecânica clássica que relaciona o momento linear com outra grandeza física: o teorema do impulso. Para compreender melhor esse conceito, veja este conteúdo sobre o impulso!
Referências
Física I – Mecânica (2016) – Hugh D. Young
Por Hugo Shigueo Tanaka
Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).
Tanaka, Hugo Shigueo. Momento linear. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/momento-linear. Acesso em: 27 de April de 2024.
1. [UECE]
Considere uma situação inicial em que um astronauta está inicialmente sem movimento em relação à sua nave, e esta também está parada em relação a um dado referencial inercial. Depois disso, o astronauta sai do transporte sem o uso de qualquer propulsão, apenas empurrando a nave. Assim, é correto afirmar que:
a) no sistema composto pela nave e pelo astronauta, o momento linear total é zero, pois o astronauta se move, sendo sua velocidade não nula.
b) após a saída do tripulante, a nave permanece parada, pois a força exercida pelo tripulante para sair da nave atua somente nele mesmo.
c) o princípio da conservação do momento linear, aplicado ao sistema homem-nave, não é válido, pois o astronauta executa uma força para sair da nave.
d) no sistema composto pela nave e pelo astronauta, o momento linear total é zero após a saída do tripulante.
Alternativa correta: D
No sistema analisado, ocorre a conservação do momento linear, o qual era nulo inicialmente. Após o astronauta sair, o momento linear se mantém zero.
2. [UECE]
Considere um vagão com uma carga líquida, que é puxado por uma locomotiva em uma via reta horizontal. Despreze os atritos e considere que a força aplicada pela locomotiva ao vagão seja constante. Caso haja vazamento dessa carga, o momento linear do conjunto formado pelo vagão e a carga no seu interior:
a) varia somente pela aplicação da força.
b) varia pela aplicação da força e pela variação na massa.
c) varia somente pela perda de massa do vagão.
d) não varia mesmo com a mudança da massa.
Alternativa correta: B
O momento linear é dado pelo produto da massa e a velocidade do corpo. A velocidade depende da aceleração do corpo – que, por sua vez, depende da aceleração do corpo.
Dessa forma, o momento linear do conjunto depende da força aplicada e da variação da massa.