Duplica a velocidade: a quantidade de movimento duplica, a energia quadruplica

Uma das duas conserva-se num embate

A quantidade de movimento conserva-se aconteça o que acontecer: soma a de tudo o que participa antes e depois de um embate e os totais coincidem, quer os veículos ressaltem quer fiquem soldados. A energia cinética não — em quase todo o impacto real uma grande parte abandona o movimento e reaparece como chapa amassada, calor e ruído. Essa diferença é todo o caderno de encargos de uma zona de deformação: a quantidade de movimento tem de ir para algum lado de qualquer forma, pelo que a estrutura é feita para gastar a energia a deformar-se ao longo da maior distância possível em vez de sobre os ocupantes numa curta.

Massa e velocidade não são intercambiáveis

Para a quantidade de movimento são: um veículo de 3.000 kg a 14 m/s e um de 1.500 kg a 28 levam ambos 42.000 kg·m/s, e um embate da mesma duração contra um muro exige a mesma força. Para a energia não — o mais pesado e lento leva 294.000 joules contra os 588.000 do mais leve e rápido, metade com a mesma quantidade de movimento. É por isso que os limites de velocidade fazem mais pela segurança do que limites de massa, e por isso um veículo leve e rápido é um problema diferente de um pesado e lento mesmo quando os dois se parecem numa das duas medidas.

Perguntas frequentes

A quantidade de movimento tem direção?

Sim, e é isso que a torna conservada de forma útil. Dois carros idênticos que se encontram de frente à mesma velocidade levam quantidades de movimento iguais e opostas, pelo que o total é zero antes do impacto e zero depois — que é exatamente por isso que ambos acabam imóveis. A energia não tem direção e não se pode anular assim: as energias cinéticas dos dois carros somam-se em vez de se subtraírem, e tudo tem de ir para deformação. Essa assimetria explica que um embate frontal entre dois veículos a 50 seja bastante pior do que a quantidade de movimento sozinha sugeriria de um veículo a bater num parado a 100.

O que me dizem as unidades?

O quilograma-metro por segundo é também o newton-segundo, e é esta segunda leitura a útil: diz que a quantidade de movimento é uma força multiplicada por um tempo. Parar 21.000 kg·m/s num segundo exige 21.000 newtons; pará-lo num décimo de segundo exige dez vezes mais. Alongar a duração de um impacto é portanto a única alavanca disponível depois de fixada a quantidade de movimento, e é o que fazem um airbag, um rail de segurança e uma corda de escalada — nenhum reduz a quantidade de movimento, todos a espalham por mais tempo.