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Reescrevendo a Segunda Lei de Newton

Por: Domiciano Correa Marques da Silva No momento do chute o pé fica em contato com a bola durante um curto intervalo de tempo

No momento do chute o pé fica em contato com a bola durante um curto intervalo de tempo

Vejamos a figura acima. Nela temos uma situação em que o jogador chuta a bola em direção ao gol. No exato momento do chute na bola, o pé do jogador fica em contato com a bola por um período de tempo extremamente curto. Sendo assim, podemos dar a descrição do efeito do chute, isto é, o impulso, pela variação da quantidade de movimento da bola, sem termos que saber a força exata que o jogador impôs sobre a bola.

A segunda lei de Newton relaciona força e aceleração, podemos ver essa relação lembrando-se da equação da segunda lei, que diz:

Mas, quando o tempo for muito pequeno ou a força aplicada sobre o corpo for uma força constante, podemos reescrever a segunda lei de Newton da seguinte forma:

Ou,

Para a situação da equação acima, podemos escrever o produto (m.v) em função de p, que é a quantidade de movimento de um corpo. Sendo assim, temos:

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Na equação acima temos que pi é a quantidade de movimento no instante de tempo inicial e pf é a quantidade de movimento no instante de tempo final.

Chamamos o produto da força pela variação de tempo (F.Δt) de impulso. O impulso é representado pela letra maiúscula (I). Assim, expressamos o impulso da seguinte forma:

A equação acima nos permite calcular o impulso, que por sua vez mede o efeito de uma força que atua em um corpo durante um intervalo de tempo. O impulso é uma grandeza vetorial e tem a mesma direção da força aplicada.

Na tabela abaixo temos diferentes valores de F e Δt que produzem como resultado o mesmo valor do impulso. Veja que as forças de valores diferentes podem produzir impulsos de mesmo valor, dependendo do intervalo de tempo que atuam no objeto. Vejamos:

Para diferentes valores de força e intervalos de tempo o impulso é o mesmo


Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto: