Conservation of Linear Momentum · Conservação do Momento Linear
| English | Português |
|---|---|
| isolated system/ˈaɪsəleɪtɪd ˈsɪstəm/ | sistema isolado |
| conservation of linear momentum/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv ˈlɪnɪə məʊˈmentəm/ | conservação do momento linear |
| internal forces/ɪnˈtɜːnl ˈfɔːsɪz/ | forças internas |
Two skaters push apart
- Two skaters stand still on ice, then shove off each other.
- They glide away in opposite directions -- with no outside help at all.
- Somehow their motions stay perfectly balanced.
- Behind it is one of the most powerful rules in physics.
Dois patinadores se empurram para longe
- Dois patinadores estão parados no gelo e depois se empurram mutuamente.
- Eles deslizam em direções opostas -- sem nenhuma ajuda externa de qualquer tipo.
- De alguma forma seus movimentos permanecem perfeitamente equilibrados.
- Por trás disso está uma das regras mais poderosas da física.
Conservation of momentum
- If the net external force on a system is zero -- an isolated system 孤立系统 -- its total momentum stays constant.
- Whatever total momentum it starts with, it keeps.
- This is the conservation of linear momentum 动量守恒.
Conservação do momento linear
- Se a força externa resultante sobre um sistema é zero -- um sistema isolado 孤立系统 -- sua quantidade de movimento total permanece constante.
- Seja qual for a quantidade de movimento total com que começa, ela mantém.
- Esta é a conservação da quantidade de movimento linear 动量守恒.
Momentum is conserved only when... · O momento é conservado apenas quando...
An isolated system -- zero net external force -- conserves momentum. Internal forces are fine. · Um sistema isolado -- força externa líquida zero -- conserva o momento. Forças internas são aceitáveis.
Internal forces cannot change it
- Internal forces 内力 come in third-law pairs that cancel across the system.
- So a push between the parts (like the skaters' shove) can never change the total.
- Only an external force can.
Forças internas não podem alterá-la
- Forças internas 内力 vêm em pares da terceira lei que se cancelam através do sistema.
- Então um empurrão entre as partes (como o empurrão dos patinadores) nunca pode alterar o total.
- Apenas uma força externa pode.
An internal explosion inside a floating system changes the system's total momentum. · Uma explosão interna dentro de um sistema flutuante muda o momento total do sistema.
Explosion forces are internal (third-law pairs), so the total momentum is unchanged. · Forças de explosão são internas (pares da terceira lei), então o momento total permanece inalterado.
Forces between the parts of a system are called ____ forces and cannot change the total momentum. · Forças entre as partes de um sistema são chamadas de forças ____ e não podem mudar o momento total.
Internal forces come in canceling third-law pairs, so they leave the total momentum unchanged. · Forças internas vêm em pares de anulação da terceira lei, então deixam o momento total inalterado.
Collisions and explosions
- The law applies to collisions (objects hitting) and explosions (one thing flying apart) alike.
- In an explosion, the pieces fly off so their momenta still sum to the original total.
- Pick your system so the forces you care about are internal.
Colisões e explosões
- A lei se aplica tanto a colisões (objetos batendo) quanto a explosões (uma coisa voando em pedaços).
- Numa explosão, os fragmentos voam de modo que suas quantidades de movimento ainda somam o total original.
- Escolha seu sistema de modo que as forças pelas quais se importa sejam internas.
Conservation of momentum · Conservação do momento
In a collision with no outside forces, the total momentum before equals the total momentum after. · Em uma colisão sem forças externas, o momento total antes é igual ao momento total depois.
A $50\ \text{kg}$ skater at rest throws a $5\ \text{kg}$ ball at $8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. The skater's recoil speed (in m/s)? · Um patinador de $50\ \text{kg}$ parado joga uma bola de $5\ \text{kg}$ a $8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. A velocidade de recuo do patinador (em m/s)?
$0 = 5(8) + 50 v$, so $v = -40/50 = -0.8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ -- the skater recoils at $0.8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. · $0 = 5(8) + 50 v$, então $v = -40/50 = -0.8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ -- o patinador recua a $0.8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
A $4\ \text{kg}$ object at rest explodes into a $1\ \text{kg}$ piece moving right at $6\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ and a $3\ \text{kg}$ piece. The $3\ \text{kg}$ piece's speed (in m/s)? · Um objeto de $4\ \text{kg}$ parado explode em um pedaço de $1\ \text{kg}$ movendo-se para a direita a $6\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ e um pedaço de $3\ \text{kg}$. A velocidade do pedaço $3\ \text{kg}$ (em m/s)?
$0 = 1(6) + 3v$, so $v = -2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ -- the $3\ \text{kg}$ piece moves left at $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. · $0 = 1(6) + 3v$, então $v = -2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ -- o pedaço $3\ \text{kg}$ move-se para a esquerda a $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
Two dimensions
- Momentum is a vector, so it is conserved separately along each axis.
- Conserve the $x$-momenta and the $y$-momenta independently.
- Two equations let you solve two-dimensional collisions.
Duas dimensões
- A quantidade de movimento é um vetor, então é conservada separadamente ao longo de cada eixo.
- Conservem as quantidades de movimento $x$ e as $y$ independentemente.
- Duas equações permitem resolver colisões bidimensionais.
In a two-dimensional collision, momentum is conserved separately along each axis. · Em uma colisão bidimensional, o momento é conservado separadamente ao longo de cada eixo.
Momentum is a vector, so its x- and y-components are each conserved. · Momento é um vetor, então suas componentes x e y são individualmente conservadas.
A $60\ \text{kg}$ astronaut at rest throws a $2\ \text{kg}$ wrench at $10\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- Total momentum starts at zero, so it must stay zero: $0 = (2)(10) + (60)v$.
- The astronaut recoils at $v = -20/60 \approx -0.33\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ backward.
Um astronauta de $60\ \text{kg}$ parado lança uma chave de $2\ \text{kg}$ a $10\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- A quantidade de movimento total começa em zero, então deve permanecer zero: $0 = (2)(10) + (60)v$.
- O astronauta recua a $v = -20/60 \approx -0.33\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ para trás.
Momentum is conserved only when the net external force is zero. If a strong outside force acts (a wall, the ground, a rocket engine's exhaust leaving), you must either include it or choose a bigger system that makes it internal.
A quantidade de movimento é conservada apenas quando a força externa resultante é zero. Se uma forte força externa atua (uma parede, o solo, os gases de escape de um motor de foguete), você deve incluí-la ou escolher um sistema maior que a torne interna.
In an isolated system (zero net external force), total momentum is conserved -- conservation of linear momentum. Internal forces cancel in pairs and cannot change the total; only external forces can. It holds for collisions and explosions, and in 2D you conserve each axis separately.
Em um sistema isolado (força externa resultante zero), a quantidade de movimento total é conservada -- conservação da quantidade de movimento linear. Forças internas se cancelam em pares e não podem alterar o total; apenas forças externas podem. Vale para colisões e explosões, e em 2D você conserva cada eixo separadamente.