Momento

Imagine que dois carros iguais estão trafegando em uma rodovia, só que um deles vem correndo a uma rapidez (ou velocidade) muito maior que a permitida. Quando os dois estão um ao lado do outro, ambos avistam um animal na pista. Qual dos carros deve ter mais dificuldade para conseguir parar: o que está acima do limite de velocidade ou o que está seguindo as leis de trânsito?

Jogo Enduro do Atari: carros (um deles mais rápido que o outro) e um animal na pista ao fundo

Agora imagine que outros dois veículos estejam com a mesma velocidade e trafegando lado a lado, só que dessa vez um dos veículos é um grande caminhão. Qual deles deve parar mais devagar: o carro ou o caminhão.

Como resposta aos dois casos, temos que o carro mais rápido e o veículo com maior massa (mais pesado) tenham mais dificuldade em parar. Isso acontece porque eles têm mais inércia de movimento, ou seja, têm mais momento. Note que temos duas grandezas importante até aqui para descrever os problemas: a massa e a velocidade.

Na área da Física de mecânica clássica, o momento linear (do latim momentum) muitas vezes é conhecido nos livros didáticos como quantidade de movimento. O momento é definido como o produto da massa de um objeto pela sua velocidade:

\(\vec{P}\ =\ m\vec{v}\)

Da fórmula, podemos entender que um objeto em movimento possui mais momento quanto maior for sua velocidade e/ou sua massa.

Para acontecer uma variação de momento, deve-se variar a massa e/ou variar a velocidade. A variação de velocidade é conhecida como aceleração, que é produzida por uma força (conforme a segunda Lei de Newton).

Além da intensidade da força, seu tempo de atuação é importante. Aplicando-se uma força sobre um objeto durante um período prolongado de tempo resulta em uma maior variação de momento. O produto entre a força e o tempo de ação é chamado de impulso, definido pela seguinte fórmula:

\(\vec{I}\ =\ \vec{F}\Delta t\)

E se realmente houvesse uma colisão entre o carro e o animal do primeiro caso? Pela terceira lei de Newton da ação e reação, a força exercida sobre o animal é igual e oposta à que é exercida sobre o carro. Essas duas forças atuam ao mesmo tempo, causando impulsos iguais mas com sentidos opostos e, portanto, momentos com sentidos opostos.

Tanto o momento do carro quanto o do animal mudam com a mesma variação: antes e depois da colisão, o momento total do conjunto é o mesmo. Pode-se dizer que o momento do sistema foi conservado, pois essa grandeza física não se alterou durante o processo.