Atualizada em 27/10/2026
Quando a quantidade de movimento de um sistema se conserva? Nesta questão conceitual da UFRGS, a resposta depende da resultante das forças externas.
Confira o gabarito comentado, entenda por que as demais alternativas estão incorretas e pratique com um exemplo de colisão.
Veja também o roteiro de estudos de Física para a UFRGS.
Questão sobre conservação da quantidade de movimento
UFRGS 1992 — conforme identificação do acervo do Física Resolvida.
A condição de validade do princípio de conservação da quantidade de movimento linear de um sistema de partículas é que:
a) A energia cinética de cada partícula deve permanecer inalterada.b) As partículas do sistema não podem interagir umas com as outras.
c) A soma das forças externas sobre o sistema deve ser nula.
d) A velocidade de cada partícula deve permanecer inalterada.
e) O centro de massa do sistema deve permanecer em repouso em relação ao observador.
Gabarito comentado: alternativa C
A quantidade de movimento total de um sistema permanece constante quando a resultante das forças externas que atuam sobre ele é nula durante o intervalo considerado.
Nessa situação, dizemos que a quantidade de movimento total se conserva:
Q inicial = Q final
Isso significa que a soma das quantidades de movimento dos corpos antes de uma interação é igual à soma depois dela.
A quantidade de movimento total pode ser diferente de zero. Portanto, conservar a quantidade de movimento não significa que os corpos ou o sistema estejam em repouso.
O que é quantidade de movimento?
A quantidade de movimento relaciona a massa de um corpo à sua velocidade:
q = m · v
Nessa expressão:
- q é a quantidade de movimento;
- m é a massa do corpo;
- v é sua velocidade.
No Sistema Internacional, a unidade de quantidade de movimento é kg·m/s.
A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial. Assim, além do valor, devemos considerar sua direção e seu sentido.
Por exemplo, em uma trajetória horizontal, podemos escolher a direita como sentido positivo. Nesse caso, uma velocidade para a esquerda terá sinal negativo.
Quantidade de movimento de um sistema
Para encontrar a quantidade de movimento total de um sistema, somamos as quantidades de movimento dos corpos que o compõem.
Para dois corpos:
Q total = q₁ + q₂
Em movimentos na mesma direção, a soma pode ser feita usando os sinais escolhidos para indicar os sentidos.
Por que as outras alternativas estão incorretas?
Alternativa A
A energia cinética de cada partícula pode mudar durante uma interação.
Em uma colisão na qual dois corpos ficam unidos, por exemplo, a energia cinética total pode diminuir, mesmo que a quantidade de movimento total se conserve.
Alternativa B
As partículas podem interagir umas com as outras. É justamente o que ocorre em uma colisão.
As forças de interação podem alterar as quantidades de movimento individuais dos corpos. Porém, quando consideramos todo o sistema e a resultante externa é nula, a quantidade de movimento total permanece constante.
Alternativa D
A velocidade de cada partícula não precisa permanecer constante.
Durante uma colisão, os corpos podem mudar de velocidade. O que se conserva é a soma das quantidades de movimento do sistema, nas condições descritas na alternativa C.
Alternativa E
O centro de massa não precisa estar em repouso.
Se a quantidade de movimento total for constante e a massa total do sistema não mudar, o centro de massa poderá se mover com velocidade constante, inclusive diferente de zero.
Forças externas e impulso
As forças internas são aquelas que os corpos do sistema exercem uns sobre os outros. Já as forças externas são exercidas por corpos que estão fora do sistema escolhido.
Para analisar uma colisão, precisamos primeiro definir quais corpos fazem parte do sistema e, depois, observar as forças externas que atuam sobre ele.
A relação entre o impulso resultante das forças externas e a variação da quantidade de movimento é:
I externo = ΔQ
Se o impulso externo resultante durante um intervalo for nulo, a quantidade de movimento total no início e no final desse intervalo será a mesma.
Em colisões muito rápidas, é comum considerar que o impulso externo durante a colisão seja desprezível. Nesse caso, podemos usar a conservação da quantidade de movimento como uma aproximação.
Exemplo resolvido: colisão entre dois carrinhos
Um carrinho de 2 kg move-se para a direita com velocidade de 3 m/s e colide com outro carrinho de 1 kg, inicialmente parado.
Após a colisão, os carrinhos ficam unidos. Desprezando o impulso externo horizontal durante a colisão, determine a velocidade do conjunto.
1. Calcule a quantidade de movimento inicial
Escolhendo a direita como sentido positivo:
Q inicial = m₁ · v₁ + m₂ · v₂
Substituindo os valores:
Q inicial = 2 · 3 + 1 · 0
Q inicial = 6 kg·m/s
2. Calcule a quantidade de movimento final
Depois da colisão, os carrinhos se movem juntos. A massa do conjunto é:
m total = 2 + 1 = 3 kg
Chamando de v a velocidade final:
Q final = 3 · v
3. Aplique a conservação
Como o impulso externo horizontal é desprezível:
Q inicial = Q final
Logo:
6 = 3 · v
v = 2 m/s
Resposta: os carrinhos se movem juntos a 2 m/s para a direita.
A energia cinética também se conservou?
Antes da colisão, somente o primeiro carrinho estava em movimento:
E cinética inicial = m₁ · v₁² / 2
E cinética inicial = 2 · 3² / 2 = 9 J
Depois da colisão:
E cinética final = m total · v² / 2
E cinética final = 3 · 2² / 2 = 6 J
Nesse exemplo, a energia cinética diminuiu de 9 J para 6 J. A diferença de 3 J foi transformada em outras formas de energia, associadas, por exemplo, a deformações e ao aquecimento dos corpos.
A quantidade de movimento se conservou; a energia cinética, nesse caso, não.
Resolução em vídeo
Antes de assistir, tente justificar a alternativa correta com suas próprias palavras. Depois, compare seu raciocínio com a resolução do professor.
Assista à resolução da questão no YouTube.
Como revisar este assunto
Ao resolver uma questão de colisão:
- Identifique os corpos que fazem parte do sistema.
- Observe as forças externas e verifique se é possível aplicar a conservação.
- Escolha um sentido positivo para as velocidades.
- Calcule a quantidade de movimento total antes e depois da interação.
- Iguale os resultados e resolva a equação.
Para comparar os princípios físicos envolvidos, pratique também os exercícios de energia mecânica com gabarito comentado.
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