Qual é a condição para que o momento linear de um sistema seja conservado?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta qual é a condição para que o momento linear de um sistema seja conservado. Isso está dentro da área de mecânica clássica, mais especificamente estudando conservação de quantidade de movimento. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é momento linear e quando ele é conservado.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre momento linear. O momento linear ( ) de um objeto é dado pela fórmula:
onde é a massa e é a velocidade do objeto. É uma quantidade vetorial, ou seja, tem direção e sentido.

Passo 3

Agora, para que o momento linear de um sistema seja conservado, a quantidade total de momento linear antes de qualquer interação deve ser igual à quantidade total após a interação. Isso acontece de acordo com a Lei da Conservação do Momento Linear da física.

Passo 4

Essa conservação ocorre quando não há forças externas agindo sobre o sistema, ou seja, a soma de todas as forças externas ( ) é igual a zero. Se houver forças externas, elas podem alterar o momento linear do sistema.

Resposta

A condição para que o momento linear de um sistema seja conservado é que a soma das forças externas atuando sobre o sistema seja igual a zero. Em termos matemáticos:
Isso significa que, se não houver forças externas influenciando o sistema, o momento linear total permanecerá constante.

Exercícios relacionados

Uma nave espacial está se movendo a em relação à Terra quando, após ter queimado todo o combustível, o motor do foguete (de massa 5 m ) é desacoplado e ejetado para trás com uma velocidade de em relação ao módulo de comando (de massa m). Qual é a velocidade do módulo de comando em relação à Terra imediatamente após a separação?
(a) Qual é a aceleração de um velocista, ao fazer uma curva de 25 m de raio com velocidade de ?
Um disco, inicialmente girando a , é freado com uma aceleração angular constante de módulo . (a) Quanto tempo o disco leva para parar? (b) Qual é o ângulo total descrito pelo disco durante esse tempo?
Rompimento de um objeto: Um objeto se rompe em duas partes e as massas dos dois fragmentos e estão relacionadas por . Utilizando a conservação do momento linear, encontre uma relação entre suas respectivas energias cinéticas.