Atenção ! Poder de destruição e Quantidade de movimento

Analizando alguns livros aqui, percebi que um engano comum consiste em medir o "poder de destruição" de um corpo em movimento pela sua quantidade de movimento. Por exemplo:

Numa ocasião em que um ônibus de massa 8000 kg e um automóvel de massa 800 kg vão colidir com um muro, tendo ambos os veículos a mesma velocidade. Com certeza o estrago causado pelo ônibus será maior que o causado pelo automóvel.

No caso da segunda figura , na qual dois automóveis de mesma massa mais velocidades diferentes vão colidir com um muro. Nesse caso, também não é difícil prever que o veículo mais rapido provocará maior dano.  Tanto no caso da primeira quanto no da segunda, a destruição maior foi causada pelo veículo com maior quantidade de movimento. Mas será isso sempre verdade? Isso é mais uma dúvida que a Física nos proporciona !

Bom,suponhamos que você esteja em seu carro, parado em um semáforo, quando é atingido , por trás por um veísulo que não conseguiu brecar. Imaginemos duas possibilidades:

O veículo "agressor" é um ônibus lotado, com massa 8000kg e a velocidade 7,2 km/h ( pouso maior que uma velocidade se uma pessoa andando);

o veículo "agressor" é um automóvel com massa 800kg e velocidade 7,2 km/h

É fácil  verificar que os dois veículos têm a mesma quantidade de movimento, pois : 8000 . 7,2 = 800 . 7,2

No entanto, é fácil também prever que o dano causado ao seu carro pelo automóvel a 72km/h será maior que o dano causado pelo ônibus a 7,2 km/h.É que, na realidade, o dano está relacionado com a energia cinética, e não com a quantidade de movimento. Observando que 7,2 km/h = 2,0 m/s e 72 km/h = 20m/s, veremos que as energias cinéticas do ônibus ( Eo ) e do automóvel ( Ea) são:

Isto é, o automóvel tem 10 ezes mais energia cinética que o ônibus, embora tenha a mesma quantidade de movimento. Volte aos casos da primeiras figuras, você poderá verificar que em cada caso, coincidentemente, o veículo de maior quantidade de movimento é também o de maior energia cinética e, por isso, causou maior dano ao muro.

Outro fator que influi no "poder de destruição" é a "dureza" dos objetos. Nos exemplos que analisamos, consideramos automóveis e ônibus, cujas carcaças são feitas de chapas de aço. Porém, se consideramos uma bola de aço e outra de algodão, ambas com a mesma energia cinética, com certeza a bola de aço causará maior dano ao atingir um anteparo, pois o algodão, sendo mais "mole" que o aço, ocasionará certo amortecimento na colisão.

       

Fonte : Universo da Física, Editora atual, Mecânica, capitulo 16, pág 387 .

Aluna : Jacqueline Oliveira Freitas