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GEOMETRIA ANALÍTICA E ÁLGEBRA LINEAR - GAAL Aula 17 Walter Duarte Costa Filho 1º Semestre - 2011 PRODUTO VETORIAL Definição: Produto de dois vetores cujo resultado é um vetor. Ex físico: Torque Relembrando: No produto escalar, o resultado era um número. Devemos, portanto definir o módulo, a direção e o sentido do novo vetor formado. Para isso devemos inicialmente definir o vetor = xi + yj + zk. Para tal definição usaremos matrizes e determinantes. Definição das coordenadas do vetor x . As coordenadas do vetor formado são definidas através do cálculo do determinante da matriz 3 x 3. Para definirmos o vetor = ( x , y , z ) devemos lembrar que um vetor é dado por x i + y j + z k. Portanto para os cálculo de e sendo = ( x1 , y1 , z1 ) e = ( x2 , y2 , z2 ), temos que: i j k x1 , y1 , z1 x2 , y2 , z2 e daí calcula seu determinante. Exemplo: definir as coordenadas do vetor a partir dos vetores: = ( 2 , 1, - 1 ) e = ( 3 , - 2 , 1 ) i j k i j i – 3 j – 4 k – 3 k – 2 i – 2 j = 2 1 - 1 2 1 - i – 5 j – 7 k = 3 - 2 1 3 - 2 ( - 1 , - 5 , - 7 ) Portanto, o vetor x = ( - 1 , - 5 , - 7 ) Definição da Direção de x O vetor x é ortogonal ao plano formado pelos vetores , e portanto, ortogonal ( 900 ) aos vetores e , conforme segue: Definição do Sentido de x O sentido é definido pela “regra da mão direita”. Sendo θ (teta) o ângulo entre e , suponhamos que (1º vetor) sofra rotação até coincidir com . Se os dedos da mão direita forem dobrados na mesma direção da rotação, então o polegar estendido indicará o sentido de x . Definição do Comprimento ou Módulo de x É possível calcular o módulo ou comprimento de x das seguintes formas: Quando for dado apenas as coordenadas de x . Ex.: x = ( 1 , 1 , 2 ), então| x |= √√√√12 + 1 2 + 2 2 Quando for dado o ângulo entre os vetores e o módulo de cada vetor. | x | = | | | | sen θθθθ Quando for possível calcular o produto escalar . , e for dado o módulo de cada vetor temos que: | x |2 = | |2 | |2 - ( . )2 Interpretação Geométrica do Módulo do Produto Vetorial Área do paralelogramo formado entre dois vetores e é igual ao módulo do produto vetorial. A medida da base é | | e da altura é | |sen θ. Área = base x altura ou seja, | |x | |sen θ Portanto, como visto anteriormente: | x | = | | | | sen θθθθ Então: Área ( A ) = | x |
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