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ROTEIRO DE PRÁTICA Tema Estudo do Produto Escalar e Produto Vetorial no GeoGebra Unidade 01 Disciplina (s) ▪ Álgebra Linear Computacional Data da última atualização 03/02/2020 I. Instruções e observações LEIA COM ATENÇÃO AS SEGUINTES INSTRUÇÕES E OBSERVAÇÕES 1. É importante o conhecimento prévio do conteúdo sobre vetores, produto escalar e produto vetorial. 2. É imprescindível ter o roteiro da prática em mãos. 3. II. Materiais Descrição Quantidade Software GeoGebra 3D Online Roteiro da prática 1 Calculadora científica 1 III. Introdução A compreensão dos conceitos, bem como a execução dos cálculos, que envolvem os temas Produto Escalar e Produto Vetorial são de suma importância aos estudantes e profissionais das Engenharias/Ciências. Tal importância surge da grande variedade de aplicações desses produtos nas diversas disciplinas e na modelagem de problemas típicos dessas áreas. Entre outras aplicações, podemos citar: ▪ Cálculo de ângulos, áreas e volumes. ▪ Determinação do momento de uma força. ▪ Trabalho realizado por uma força. ▪ Fluxo de água através de uma mangueira. Nessa atividade, você utilizará o software GeoGebra (https://www.geogebra.org/) para determinação do ângulo e do produto vetorial entre dois vetores, além do cálculo da área de um triângulo. https://www.geogebra.org/ IV. Objetivos de Aprendizagem ▪ Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de determinar o ângulo e o produto vetorial entre dois vetores, bem como calcular a área de um triângulo a partir do produto vetorial. ▪ Utilizar o software GeoGebra para determinação do ângulo e do produto vetorial entre dois vetores. Além disso, usando a ferramenta de medição, calcular a área de um triângulo. V. Experimento ETAPA 1: determinação do ângulo entre dois vetores PASSO 1: Esboce, no GeoGebra 3D, os vetores e . O Geogebra reconhece os vetores a partir𝑢 → = (1, 1, 1) 𝑣 → = (1, 1, 3) de letras minúsculas. PASSO 2: Ainda usando o GeoGebra, insira três pontos no espaço, sendo eles a origem do sistema de coordenadas cartesianas e as extremidades dos vetores já representados: , e . Esses pontos𝐴 = (0, 0, 0) 𝐵 = (1, 1, 1) 𝐶(1, 1, 3) servirão para identificarmos o ângulo entre os vetores e , conforme PASSO 3 abaixo.𝑢 → 𝑣 → PASSO 3: Usando a ferramenta de medição ÂNGULO , clique sequencialmente nos pontos . Qual o𝐵 𝐴 𝐶 ângulo apresentado? Ângulo = 29,5° PASSO 4: Calcule, usando a fórmula abaixo, o ângulo entre os vetores e e compare o resultado com o valor𝑢 → 𝑣 → encontrado no PASSO 3. 𝑢 → • 𝑣 → = 𝑢 →| | 𝑣| | 𝑐𝑜𝑠 (𝑢→, 𝑣→) O resultado obtido foi o mesmo do passo 3. ETAPA 2: determinação do produto vetorial PASSO 5: Calcule, no espaço abaixo, o produto vetorial entre os vetores e .𝑢 → 𝑣 → PASSO 6: Usando o GeoGebra, represente o vetor . Para isso, digite a função . Compare o𝑤 → = 𝑢 → × 𝑣 → 𝑤 → = 𝑢 → ⊗ 𝑣 → resultado com o vetor determinado no PASSO 5. Observação: o operador pode ser encontrado a partir do seguinte procedimento:⊗ PASSO 7: Usando o mesmo procedimento realizado nos PASSOS 2 e 3, identifique o ângulo entre os pares de vetores e . O resultado verificado era previsível? Por quê?𝑢 → , 𝑤 →( ) 𝑣→, 𝑤→( ) Sim, o resultado foi previsível, foram ângulos de 90°. O produto vetorial gera um vetor ortogonal aos vetores de origem. ETAPA 3: determinação da área de um triângulo a partir do produto vetorial PASSO 8: Utilizando a ferramenta de esboço de polígonos , clique nos pontos , e para representar o𝐴 𝐵 𝐶 triângulo .𝐴𝐵𝐶 ^ PASSO 9: Identifique a área do polígono , clicando na ferramenta de medição de área e, em sequência, no𝐴𝐵𝐶 ^ polígono representado. Qual o valor da área encontrada? Área de A, B, C = 1,41 PASSO 10: Utilize produto vetorial para comprovar o resultado encontrado no PASSO 9. Lembrete: .𝐴 = 12 |𝑢 → × 𝑣 → | Sabendo que: W = = (2, -2, 0)𝑢 → × 𝑣 → A = ½ . | 2, -2, 0| = ½ .2,83 ≅ 1,41 Podemos observar que a área da figura possui o mesmo valor do produto vetorial dividido por 2. VII. Referências ▪ PAULO WINTERLE. Vetores e geometria analítica, 2ed. Pearson 256 ISBN 9788543002392. ▪ SANTOS, Fabiano José dos. Geometria analítica. Porto Alegre ArtMed 2009 1 recurso online ISBN 9788577805037.
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