colisão

Colisão é o contato repentino entre dois ou mais corpos que resulta na aplicação de forças de interação durante um intervalo de tempo curto, provocando mudanças na velocidade, na direção ou no estado de repouso de pelo menos um dos corpos. Em mecânica clássica, o estudo das colisões foca principalmente na conservação do momento linear e na energia envolvida no processo.

Quando duas partículas se chocam, diferentes regimes podem ocorrer: colisão elástica, em que a energia cinética total é conservada; colisão inelástica, em que parte da energia cinética é convertida em deformação, calor ou vibração; e colisão perfeitamente inelástica, na qual os corpos ficam aderidos após o impacto.

Para descrever matematicamente uma colisão entre dois corpos, usa-se o princípio de conservação do momento: m1 u1 + m2 u2 = m1 v1 + m2 v2, onde u1 e u2 são as velocidades iniciais e v1 e v2 são as velocidades finais. O coeficiente de restituição e é a razão entre a velocidade relativa após o choque e a antes, isto é e = (v2 - v1) / (u1 - u2). Em colisões elásticas, e = 1; em colisões perfeitamente inelásticas, e = 0.

Exemplos práticos incluem colisões entre veículos, de partículas em aceleradores e de bolinhas de bilhar. Entender as colisões é essencial em engenharia de segurança, projetando carrocerias e sistemas de absorção de impacto, bem como em física de partículas e dinâmica de fluidos.