1. CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Primeiramente, precisamos definir o que são forças internas e externas a um corpo. O exemplo abaixo mostra as forças que atuam em duas bolinhas no momento da colisão entre elas.

• Força peso (P): força gravitacional exercida pelo nosso planeta que atrai esses corpos na direção do seu centro.
• Força normal (N): força de contato que a mesa faz sobre as bolas.
• Força de contato (f): é a força de interação entre os corpos. A bola 01 faz uma força sobre a bola 11 e a bola 11 devolve essa força sobre a bola 1. (é a terceira lei de Newton, ação e reação).

As forças peso e normal são consideradas forças externas pois são produzidas por corpos externos ao sistema bolinhas de sinuca.

A força de contato é considerada uma força interna, pois é uma força que surge entre a interação dos corpos do sistema.

Em um sistema isolado de forças internas, a quantidade de movimento de um sistema permanece constante.

Um sistema é dito isolado de forças externas quando a resultante das forças externas, caso existam, é nula ou podem ser desprezadas. No exemplo acima, as forças peso e normal, que são forças externas, atuam sobre as bolinhas, porém se anulam.

2. COLISÕES OU CHOQUES

As colisões ou choques são muito comuns no cotidiano. Existem três tipos de choques, mas todos eles possuem uma característica em comum: a conservação da quantidade de movimento. Os choques são: a elástica, a parcialmente elástica e a inelástica.

• Choque elástico: ocorre a conservação da quantidade de movimento e de energia. É um choque difícil de reproduzir no cotidiano, pois em um choque, geralmente parte da energia se transforma em energia térmica (os corpos esquentam) e em energia sonora (o som produzido na colisão).

Um grande exemplo é a jogada no jogo de bole de gude: o teco parado. Nessa jogada, uma bola em repouso é atingida por uma bola com uma certa velocidade. Após a colisão, a bola em repouso adquire a velocidade da bola anterior (e esta para).

Esse tipo de choque onde tanto a quantidade de movimento quanto a energia cinética permanecem constante se chama colisão perfeitamente elástica.

• Choque inelástico: ocorre a conservação da quantidade de movimento, porém não há conservação de energia cinética (a perda é máxima, neste caso). Esse e ó choque mais perigoso, pois os corpos permanecem juntos após a colisão.
• Choque parcialmente elástico: é um choque intermediário entre os dois acima. Neste choque, a quantidade de movimento se conserva, porém, há perda de energia (no entanto, não é máxima como ocorre na inelástica). Os corpos não grudam após o choque.

3. COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO

O coeficiente de restituição é um número que permite descobrir se um choque é inelástico, parcialmente elástico ou totalmente elástico.

O coeficiente de restituição é um número que informa se um choque parcialmente elástico está mais próximo de um choque totalmente elástico (sem perda de energia cinética) ou de um choque inelástico (perda máxima de energia cinética).

Em uma colisão elástica, o coeficiente de restituição vale zero enquanto em uma colisão inelástica, vale 1.

Em uma colisão parcialmente elástica, o valor do coeficiente de restituição é um número que varia entre 0 e 1.

Tipos de choque	Coeficiente de restituição
Inelástico	0
Elástico	1
Parcialmente elástico	0 < e < 1

O coeficiente de restituição de uma colisão é baseado no conceito de velocidade relativa. Vamos relembrar como é o cálculo da velocidade relativa em algumas situações, supondo a velocidade do carro maior que a do carro B.

• Caso 1: mesma direção e sentido

v_RELATIVA = v_A – v_B

• Caso 2: mesma direção e sentidos contrários

v_RELATIVA = v_A + v_B

O coeficiente de restituição (e) é a razão entre a velocidade relativa de após a colisão (v_DEPOIS) e a velocidade relativa antes da colisão (v_ANTES).

\(e = \frac{{{v_{DEPOIS}}}}{{{v_{ANTES}}}}\)