Impulso: como calcular, fórmulas e exercícios

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

O impulso é uma grandeza da Física que mede os efeitos de uma força sobre um corpo em um intervalo de tempo. Assim como a força, o impulso é uma grandeza vetorial, necessitando, além de seu valor, também da direção e do sentido em que atua.

Sendo o impulso o resultado entre a multiplicação de uma força e do tempo, a direção e o sentido do impulso são os mesmos da força.

Fórmula do Impulso de uma força constante

Considerando a força de atuação constante, o impulso por ser calculado por:

Onde, no Sistema Internacional de Medidas temos:

I é o módulo do impulso, medido em N . s;
F é a força, medida em Newtons;
é o intervalo de tempo, medido em segundos.

Teorema do Impulso

O Teorema do Impulso é utilizado para determinar o impulso de um corpo ou ponto material que esteja sob ação de mais de uma força. Como há situações em que calcular a força resultante é uma tarefa difícil, utilizamos outra grandeza nesta tarefa: a quantidade de movimento.

Desta forma, é possível determinar o impulso da força resultante que age em um intervalo de tempo, mesmo sem conhecer a resultante das forças, mas sim a variação da quantidade de movimento.

A quantidade de movimento é o produto entre a massa e a velocidade do corpo.

Onde,

Q é a intensidade da quantidade de movimento,
m é a massa em quilogramas,
v é a velocidade em metros por segundo.

O Teorema do Impulso diz que o impulso resultante é igual à variação da quantidade de movimento de um corpo no mesmo intervalo de atuação da força.

Considerando a massa constante no intervalo de tempo, podemos colocar m em evidência.

Onde,
é a velocidade no instante final;
é a velocidade no instante inicial.

Veja também Quantidade de Movimento.

Cálculo do impulso através do gráfico força x tempo

Como o impulso é o resultado do produto entre a força e o tempo no qual ela atua, a intensidade do impulso é numericamente igual à área do gráfico.

A área do retângulo é o produto entre a base (t2 - t1) e a força F.

Exercícios de impulso resolvidos

Exercício 1

Uma força constante de intensidade 9 N atua sobre um ponto material durante 5 s. Determine o módulo do impulso obtido.

Exercício 2

Um corpo de massa igual a 3 kg se move com direção e sentido constantes sob a ação de forças e acelera aumentando sua velocidade de 2 para 4 m/s. Determine o impulso resultante durante o processo de aceleração.

Exercício 3

A intensidade da força resultante que atua em um corpo de massa igual a 5 kg varia com o tempo, como mostrado no gráfico. Determine a intensidade do impulso da força F, no intervalo de 0 a 15 s.

Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.