Um sistema de corpos é considerado mecanicamente isolado quando o impulso resultante das forças externas sobre os corpos do sistema for nulo. Isso pode acontecer em vários casos, descritos a seguir.
Se não houver forças externas atuando, ou se a resultante das forças externas for nula. Se as forças externas ao sistema forem desprezíveis quando comparadas às forças internas.
Se a interação dos corpos que constituem o sistema com o meio externo tiver duração muito pequena, ou seja, um intervalo de tempo tendendo a zero.
Uma força é classificada como externa quando é exercida no sistema pelo meio externo a ele.
Imagine a colisão entre dois corpos, representada na figura.
Nesse caso, atuam a força peso e a força normal em cada bloco e o par ação e reação, decorrente da colisão.
Como nosso interesse é estudar apenas a interação entre os dois corpos, nosso sistema se restringe a apenas esses corpos, excluindo, então, a Terra e o solo. Assim, serão consideradas apenas forças internas, F e F , e, para esse sistema, não serão consideradas forças, a força peso e a força normal.
Se ampliássemos o nosso sistema, considerando também o espaço, incluindo a Terra, então, o peso (força que a Terra exerce em cada bloco) e a normal (força que o solo exerce em cada bloco) também seriam forças internas.
Como já mencionado anteriormente, em um sistema isolado de forças externas, a resultante dessas forças será nula, e o seu impulso também será nulo. Logo, pelo teorema do impulso, obtemos:
Considerando o sistema mecanicamente isolado:
Portanto, num sistema mecanicamente isolado, há conservação da quantidade de movimento. Em outras palavras, a quantidade de movimento do sistema é constante.
Observação:
Num sistema isolado, as forças internas podem variar a quantidade de movimento de cada corpo envolvido, mas não alteram a quantidade de movimento global do sistema.
Exercício resolvido
Um canhão com massa de 10.000 kg dispara, horizontalmente, um projétil de 10 kg com velocidade de 20 m/s. A velocidade de recuo do canhão é:
a) 20 m/s
b) 2,0 m/s
c) 0,2 m/s
d) 2 cm/s
e) 2 mm/s
Resolução
O sistema (canhão + projétil) é mecanicamente isolado. Portanto, a quantidade de movimento do sistema é constante, ou seja:
Qantes = Qdepois
Qdepois = Qcanhão – Qprojétil
Canhão e projétil movimentam-se em sentidos contrários.
Qantes = 0, obtemos:
Qcanhão – Qprojétil = 0
Qcanhão = Qprojétil
mc · vc = mp · vp
10.000 · vc = 10 · 20
vc = 0,02 m/s = 2 cm/s
Alternativa correta: D
Por: Wilson Teixeira Moutinho
