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VETORES Prof. Wilson Souza DEFINIÇÃO: É um segmento de reta orientado que pode representar uma Grandeza Física. Exemplos: Lemos: Vetor A e Vetor B A B Atenção: Algumas Grandezas Físicas não ficam bem compreendidas somente com um valor e sua unidade. Essas Grandezas são chamadas de Grandezas Vetoriais. Conclusão: Grandezas Vetoriais são aquelas que para ficarem bem representadas necessitam de: Módulo, Direção e Sentido. Módulo: É representado graficamente através do tamanho do vetor ou através de um valor numérico acompanhado de unidade. Direção: É o ângulo que o vetor faz com um referencial, por exemplo com a horizontal, vertical, etc. Sentido: É a orientação do vetor dada pela extremidade do vetor e também pode ser informada através de palavras como: para esquerda, para direita, do ponto A para o ponto B, para baixo, etc. Vetores Opostos: São ditos opostos quando a única diferença entre eles é a oposição de sentido. Exemplos: Observação: Repare a utilização do sinal “ – “ A - A Nesse caso: Vetor A oposto ao Vetor - A Vetores Iguais: É necessário que estes possuam as mesmas características para que sejam ditos IGUAIS. Exemplos: Nesse caso: Vetor A igual ao Vetor C A C Vetores Diferentes: São aqueles que possuem uma ou mais diferenças em suas características. A B Nesse caso, o vetor A e o Vetor B possuem módulos diferentes. B A Nesse caso, o vetor A e o Vetor B possuem direções e sentidos diferentes. A B Nesse caso, o vetor A e o Vetor B possuem sentidos diferentes. Operações com Vetores É possível realizarmos alguma operações com vetores, aquelas que iremos estudar no ensino médio são: • Multiplicação e divisão de vetores por números reais; • Soma e subtração de vetores. Multiplicação de vetores por números reais A Tomemos como exemplo um vetor A: Se desejamos obter o vetor 3A, teremos: 3 A A A A Comprove: Soma e subtração de vetores – Casos Gerais Para efetuarmos somas e subtrações vetoriais podemos utilizar duas regras, a do polígono e a do paralelogramo. A regra do polígono é muito útil quando precisamos somar três ou mais vetores; A regra do paralelogramo deve ser aplicada com grupo(s) de dois vetores. Regra do Polígono Sejam os vetores abaixo: A B C D Vamos iniciar com o vetor C, poderíamos iniciar com qualquer um deles, veja como se utiliza a regra do polígono: C D A B Soma Após terminarmos ocorre a formação de um polígono. Regra do Paralelogramo Sejam os vetores abaixo: B Vamos fazer “coincidir” o início dos dois vetores: A A B Vamos fazer traços paralelos aos lados opostos. Soma = A + B Soma Teorema de Pitágoras Não importa a regra utilizada, se tivermos dois vetores perpendiculares entre si, teremos o mesmo vetor resultante e seu módulo pode ser determinado utilizando o TEOREMA DE PITÁGORAS: Regra do Polígono: A A B B Regra do Paralelogramo: S S S2 = A2 + B2 V1 V3 V2 1. Dados os vetores V1, V2 e V3 da figura a seguir, obtenha graficamente o vetor soma vetorial: V1 V2 a) V1 + V2 VR V1 V3 V2 b) V1 + V2 + V3 VR 17 2. A soma de dois vetores ortogonais, isto é, perpendiculares entre si, um de módulo 12 e outro de módulo 16, terá módulo igual a: Triângulo de Pitágoras Verifique: 202 = 122 + 162 400 = 144 + 256 Alternativas: a) 4 b) Entre 12 e 16 c) 20 d) 28 e) Maior que 28 12 16 20 3. A figura a seguir representa os deslocamentos de um móvel em várias etapas. Cada vetor tem módulo igual a 20 m. A distância percorrida pelo móvel e o módulo do vetor deslocamento são, respectivamente: A B Distância percorrida: 20 m 20 m A 20 m 20 m 20 m B Total = 5 x 20 = 100 m A B ΔS 40 m 20 m ΔS2 = 402 + 202 ΔS2 = 1600 + 400 ΔS2 = 2000 ΔS = 2000 ΔS = 20 5 m Módulo do vetor deslocamento: Pelo Teorema de Pitágoras: Resposta: 100 m e 20 5 m 20 DECOMPOSIÇÃO DE VETORES Um vetor V pode ser decomposto em dois vetores componentes: Vx (componente horizontal) e Vy (componente vertical), de modo que: V VY VX a x y VX = V . cos a Vy = V . sen a
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