Colisões

 Colisões mecânicas

Quando dois corpos entram em contato, dizemos que ocorreu um choque ou uma colisão entre eles. Durante o choque, surgem forças de grandes intensidades e de curtíssima duração. O choque entre dois corpos pode ser frontal ou direto quando os centros de massa das duas esferas movem-se sobre a mesma reta, caso contrário, o choque é denominado de oblíquo.

  

Coeficiente de restituição

Define-se coeficiente de restituição (e) a razão entre a velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de aproximação.

  

Tipos de choque

# Choque Perfeitamente Elástico: e = 1

Neste tipo de choque, os corpos sofrem deformações elásticas e voltam, a seguir, às suas formas originais, separando um corpo do outro. As energias cinéticas antes do choque e após o choque são iguais.

# Choque Parcialmente Elástico: 0 < e < 1

No choque parcialmente elástico, os corpos colidem e após a colisão, eles se separam, porém, ocorre perda de energia cinética.

# Choque Inelástico: e = 0

Na colisão inelástica, a velocidade relativa de afastamento é zero, logo os corpos permanecem unidos após a colisão, ocorrendo perda de energia cinética.

 

Observação

Nas colisões, vamos considerar sistemas isolados, portanto, qualquer que seja o tipo de choque, sempre ocorre conservação da quantidade de movimento.

 

# Choque Oblíquo

No caso do choque ser oblíquo, basta decompor as velocidades em duas direções e aplicar, para cada direção, o princípio da conservação da quantidade de movimento. A figura abaixo representa duas bolas de massas m1 e m2 com as respectivas velocidades v1 e v2 antes do choque e v1’ e v2’ após o choque.

 

Decompondo as velocidades nas direções horizontal e vertical, aplicando para cada direção a conservação da quantidade de movimento, obtemos:

 

Direção horizontal:

m1v1 . cos A – m2v2 . cos B = m2v2’ . cos D – m1v1’ . cos C

 

Direção vertical:

m1v1 . sen A – m2v2 . sen B = m1v1’ . sen C – m2v2’ . sen D