Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
AULA 3: ESCALARES E VETORES Física Teórica e Exp. I Prof. Tarcilene Heleno Vetor vs Escalar Quais das quantidades abaixo não podem ser completamente descritas por um escalar? A. massa B. volume C. área D. Velocidade instantânea E. Velocidade escalar média Grandezas Escalares e Vetoriais Uma grandeza física é um escalar quando pode ser caracterizada apenas por um número, sem necessidade de associar-lhe alguma orientação. Exemplos: – Massa de uma bola: 0,25 kg – Tempo para a massa mover-se de uma certa distância – Temperatura (lida no termômetro) – Energia de um corpo – Carga elétrica Algumas grandezas escalares são sempre positivas (ex: massa). Outras podem ter os dois sinais (ex: carga elétrica). Algumas grandezas NÃO podem ser descritas por escalares. Grandezas Escalares e Vetoriais Para a velocidade importa não só o seu valor, por exemplo 2m/s, mas também a direção do movimento. Quantidades descritas por uma magnitude (sempre positiva) e uma direção e sentido são chamadas VETORES. Vetores Uma grandeza vetorial possui não apenas um módulo (ou intensidade), mas também uma direção e um sentido. Deve, pois, ser representada por um vetor. A velocidade é uma grandeza vetorial. Para especificá-la, não basta dar apenas o seu módulo, por exemplo, 20 m/s, mas também sua direção e o sentido do movimento. Em nosso estudo de Mecânica, veremos outros exemplos importantes de vetores. Vetores Você está no ponto A do mapa. • Deve andar na direção nordeste até o ponto B. • O deslocamento é um vetor representado por (com seta ou em negrito). Cujo módulo é representado por: Adição de vetores: Uma maneira de somar os dois vetores é a regra do paralelogramo. Os pontos iniciais dos dois vetores coincidem numa origem. A diagonal do paralelogramo formado pelos lados paralelos a 𝑨 e 𝑩 é igual a 𝑹 . Propriedades Gerais dos Vetores Propriedades Gerais dos Vetores Multiplicação de vetor por escalar: Um vetor 𝑨 multiplicado por um escalar s é o vetor 𝑩 =s 𝑨 que tem o módulo 𝑠 𝐴 e é paralelo a 𝑨 se s for positivo e antiparalelo a 𝑨 se s for negativo. Propriedades Gerais dos Vetores Subtração de vetores Subtrair-se o vetor 𝑩 do vetor 𝑨 fazendo-se a adição de - 𝑩 a 𝑨 . Componentes de um vetor Um vetor pode ser decomposto em vetores unitários em cada um dos planos apresentados, ou seja: Onde Ax e Ay são definidos como as componentes escalares do vetor 𝑨 e 𝑖 , 𝑗 são os versores (vetores unitários) das direções x e y, respectivamente). Ax e Ay são as componentes vetoriais de A. Componentes de um vetor Um vetor unitário é um vetor adimensional cujo modulo é a unidade. Os vetores unitários nas direções cartesianas x, y e z são convenientes para se exprimirem os vetores em termos das componentes cartesianas. Um vetor qualquer 𝑨 pode ser escrito como a soma de três vetores, cada qual paralelo a um eixo de sistema de coordenadas cartesianas: 𝐴 = 𝐴𝑥𝑖 + 𝐴𝑦𝑗 + 𝐴𝑧𝑘 Módulo de um vetor As componentes Ax e Ay são as chamadas componentes cartesianas do vetor . O módulo ou comprimento do vetor é um número real não negativo. O módulo do vetor 𝐴 é dado por: Vetor unitário tem o módulo igual a 1. Vamos Praticar! Exercício 1: Qual dos vetores ao lado melhor representa a soma vetorial de A e B? Vamos Praticar! Exercício 2: Você caminha 3 km para o leste e depois 4 km para o norte. Qual o deslocamento resultante? Exercício 3: Dados os vetores, calcule: a) 𝑎 + 𝑏 b) 𝑎 − 𝑏 c) 3 𝑎 Exercício 4: Na figura ao lado, estão representados os vetores 𝑎 𝑒 𝑏, assim com os os versores. a) Determine os vetores: 𝑎 𝑏 𝑎 + 𝑏 𝑎 − 𝑏 b) Determine o módulo 𝑎 + 𝑏 e 𝑎 − 𝑏
Compartilhar