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Teorema do impulso

O teorema do impulso mostra que uma força aplicada durante um certo intervalo de tempo sobre um corpo pode gerar variação de quantidade de movimento.

No bobsleigh, a velocidade inicial adquirida pela equipe depende da intensidade da força aplicada pelos atletas *
No bobsleigh, a velocidade inicial adquirida pela equipe depende da intensidade da força aplicada pelos atletas *

O chamado teorema do impulso mostra que o impulso de uma força resultante exercido sobre um objeto qualquer durante um certo intervalo de tempo é exatamente igual à variação da quantidade de movimento desse objeto. Sendo assim, temos:

I = ΔQ

Para entendermos essa relação entre impulso e quantidade de movimento, podemos partir do nosso cotidiano. A experiência diária mostra-nos que, quanto maior for o intervalo de tempo da aplicação de uma força sobre um objeto, maior será o efeito produzido em relação à velocidade do corpo. O impulso (I) é a grandeza vetorial que relaciona a força resultante (FR) e o intervalo de tempo (Δt) de sua aplicação, sendo definido matematicamente como o produto dessas duas grandezas.

I = FR. Δt

É possível estabelecer uma relação entre o impulso e a quantidade de movimento de um corpo para provar que o produto da força resultante pelo tempo de atuação da força sobre um corpo qualquer gera variações na quantidade de movimento. Para isso, utilizaremos a Segunda Lei de Newton, na qual a força resultante é dada pelo produto da massa do corpo por sua aceleração.

FR = m.a

Sabendo que a aceleração é fruto da razão entre a variação da velocidade e a variação do tempo, podemos reescrever a Segunda Lei de Newton como:

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FR = m. Δv
             Δt
FR. Δt = m . Δv

FR. Δt = m . ( v – v0)
FR. Δt = mv – mv0

Como a quantidade de movimento (Q) é definida pelo produto da massa do corpo por sua velocidade, temos:

FR. Δt = QFINAL – QINICIAL
FR. Δt = ΔQ

Sabendo que o produto FR. Δt é o impulso, temos, portanto, que I = ΔQ.

O atleta, ao rebater a bola de tênis com a raquete, dá-lhe um impulso
O atleta, ao rebater a bola de tênis com a raquete, dá-lhe um impulso

Exemplos da aplicação do Impulso

Existem inúmeras situações em que a aplicação de um impulso pode ser observada. Podemos citar o impulso adquirido pelo nadador por meio do salto sobre um trampolim; o impulso oferecido a uma bola de futebol no momento em que ela é chutada; o sistema de catapultas que impulsiona os aviões supersônicos no convés dos navios porta-aviões; a velocidade inicial adquirida pelos atletas do bobsleigh (esporte retratado na imagem que abre o texto), que depende do impulso dado no momento da corrida, e assim por diante.

*Créditos da imagem:  Iurii Osadchi / Shutterstock.com

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