Colisões e impulso

Quantidade de movimento (momento linear) é Q = m·v — e é vetorial. Impulso é força × tempo: I = F·Δt. E o teorema do impulso amarra os dois: o impulso é igual à variação da quantidade de movimento. Para mudar o Q de um corpo, você aplica força durante um tempo — e essas duas coisas podem ser trocadas uma pela outra.

Numa colisão, a quantidade de movimento total do sistema se conserva sempre — porque as forças entre os corpos são pares de ação e reação e se cancelam. O que muda é a energia cinética: na colisão elástica ela se conserva (bolas de bilhar); na inelástica, parte vira calor e deformação; na perfeitamente inelástica, os corpos grudam e seguem juntos.

E aqui está a física que salva vidas. Para parar um carro, a variação de Q é fixa — ele tem que ir de v a zero, ponto final. Mas I = F·Δt: se o tempo da colisão for maior, a força é menor. É exatamente isso que fazem o airbag, o cinto, a zona de deformação do carro, o capacete e o colchão do salto em altura: nenhum deles reduz o impulso total — todos esticam o tempo. Mesma variação de movimento, força dividida por dez.