Dispare um rifle e ele recua. A bala move-se para a frente, a espingarda para trás, e o momento linear total permanece o mesmo. Isto é a conservação do momento linear. Num sistema fechado, sem forças externas, o momento linear total de todos os objetos permanece constante. O momento linear é a massa vezes a velocidade e é um vetor, logo a direção é importante. Uma colisão entre duas bolas de bilhar conserva o momento linear. Um foguete que expelia gases de escape conserva o momento linear. Os gases de escape vão para um lado, o foguetão vai para o outro.
A conservação do momento linear decorre da terceira lei de Newton. Quando dois objetos interagem, exercem forças iguais e opostas um sobre o outro durante o mesmo intervalo de tempo. Isto significa que recebem impulsos iguais e opostos, o que implica que as suas variações de momento linear são iguais e opostas. O momento linear total não se altera. Esta lei é válida na mecânica clássica e na relatividade, onde o momento linear é redefinido de modo a incluir um fator relativista. É também válida na mecânica quântica, onde o momento linear é um operador e a conservação está ligada à simetria do espaço. O teorema de Noether relaciona as leis de conservação com as simetrias, e a conservação do momento linear decorre do facto de o espaço parecer o mesmo em todo o lado.
Factos sobre a conservação do momento linear
- Definição. O momento total num sistema fechado é constante.
- Vector. A direção importa.
- Terceira lei de Newton. Forças iguais e opostas conservam o momento linear.
- Teorema de Noether. A conservação decorre da simetria do espaço.
O momento linear não é o mesmo que energia. Ambos se conservam, mas são grandezas diferentes com unidades diferentes.
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