Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FÍSICA GERAL VETORES A FÍSICA LIDA COM UM GRANDE NÚMERO DE GRANDEZAS QUE POSSUEM AMPLITUDE E ORIENTAÇÃO, E PARA ISSO PRECISA DE UMA LINGUAGEM MATEMÁTICA ESPECIAL, A LINGUGEM DOS VETORES PARA DESCREVER ESSAS GRANDEZAS. ESSA LINGUAGEM É BASTANTE UTILIZADAEM OUTRAS ÁREAS COMO ANÁLISE ESPORTIVAS ENGENHARIA, ODONTOLOGIA, Esportes LOCALIZAÇÃO ONDE FICA O BANCO 24H MAIS PRÓXIMO?SIGA POR ESTA RUA, ENTRE A SEGUNDA À DIREITA E DEPOIS A PRIMEIRA A ESQUERDA Odontologia Odontologia Odontologia Engenharia Engenharia Engenharia Padrão de corrente durante a preamar na maré de sizígia durante o verão (http://principo.org/modelagem- de-pluma-de-emissrios-com-t.html?page=12) Estudo de Fenômenos Climáticos Ortopedia GRANDEZAS FÍSICAS Podemos dizer de modo mais usual que grandeza é tudo aquilo que pode variar quantitativamente.Deste modo, grandezas físicas são as que podem ser medidas. São divididas em dois grupos: -Escalares -Vetoriais. Grandeza vetorial- é uma grandeza que possui módulo e orientação e pode ser representado por um vetor. Exemplo: velocidade, aceleração, força. Escalares- são grandezas que não possuem orientação. Exemplo: temperatura, pressão, massa, energia,... REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE UM VETOR Para representar graficamente um vetor usamos um segmento de reta orientado. O módulo do vetor, representa numericamente o comprimento de sua seta. O vetor acima tem módulo igual a 3 u, que é igual a distância entre os pontos A e B. Para indicar vetores usamos as seguintes notações: V AB onde: A é a origem e B é a extremidade PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM VETOR Módulo: comprimento do segmento (através de uma escala pré-estabelecida). O módulo de um vetor é indicado utilizando-se duas barras verticais. |a| (Lê-se: módulo de a) Direção: reta que contém o segmento Sentido: orientação do segmento VETOR OPOSTO Um Vetor é o oposto de outro, quando tiver o mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário. PRODUTO DE UM NÚMERO POR UM VETOR O produto de um número por um vetor é um vetor que possui módulo a vezes o módulo de V e seu sentido será: -Mesmo de V se a > 0 -Contrário ao de V se a < 0 VaR . Obs: Um escalar poderá modificar o módulo e/ou o sentido de um vetor, nunca sua direção. Adição de vetores -Determinação do vetor soma, ou vetor resultante a partir de dois ou mais vetores. -Pode ser efetuada através do método gráfico e do método analítico. Soma de vetores: Método Gráfico Podemos representar o deslocamento global (qualquer que seja a trajetória seguida pela partícula) como a soma de dois vetores deslocamentos sucessivos, AB e BC, por exemplo. O efeito resultante dos dois deslocamentos corresponde a um deslocamento de A para C. Ou seja, AC é a soma vetorial dos vetores AB e AC. Para identificar o vetor: - Usamos letras em negrito como: a, b , c. - Desenhamos a seta em cima do símbolo(principalmente se está escrevendo à mão), como: . Podemos representar a relação entre os vetores da figura acima por meio da equação: s=a+b Ou seja, usamos a Regra do polígono: Ligam-se os vetores origem com extremidade. O vetor soma ( ) é o que tem origem na origem do 1º vetor e extremidade na extremidade do último vetor. . Propriedades da adição Propriedade Comutativa a+b=b+a Propriedade Associativa (a+b) + c= a+(b+c) O vetor –b é um vetor de mesmo módulo e mesma direção que b, mas com o sentido oposto (como visto antes) Obs: Somar –b, é o mesmo que subtrair b. • d=a-b=a+(-b) (subtração) Componentes de um vetor Uma componente de um vetor é a projeção do vetor em um eixo, por exemplo, ax é a componente do vetor em relação ao eixo x, e ay é a componente do vetor y x a ax aY θ ax =acosθ ay =asenθ Com as componentes ax e ay podemos calcular o módulo do vetor a e o ângulo θ, através das seguintes equações: Vetores Unitários VETOR UNITÁRIO -Módulo exatamente igual a 1; --Aponta numa determinada direção; --Não apresentam dimensões nem unidades; --Única função é especificar certas direções no espaço. -- Os vetores unitários que apontam no sentido positivo dos eixos dos x, y e z são chamados de O vetor a no eixo x e y pode ser escrito da seguinte forma: O vetor b no eixo x, y e z pode ser escrito da seguinte forma: ax , ay, bx , by ,bz são componentes escalares de a e b. axi , ayj, bxi , byj ,bzk são componentes vetorias de a e b. Soma de Vetores Usando as Componentes A soma de dois ou mais vetores usando as componentes é feita fazendo a soma das componentes vetoriais correspondentes. Sejam MULTIPLICAÇÃO DE VETORES Existem 3 formas de multiplicação: - Multiplicação de um vetor por um escalar - Produto Escalar - Produto Vetorial Lembrando, a multiplicação de vetores NÃO é igual a multiplicação algébrica comum. Multiplicação de um vetor por um escalar Seja um vetor não nulo ( ≠ 0) e a R*, chamamos multiplicação de um vetor por um escalar a, o vetor = a , que satisfaz as condições: 1. | | = |a| | | 2. A direção do vetor é a mesma do vetor . 3. O sentido de será o mesmo de se a > 0, e contrário ao de se a < 0. Se a = 0 ou = 0, o produto a é o vetor nulo. PRODUTO ESCALAR Onde a e b são os módulos do vetor do vetor respectivamente. Assim, o produto escalar pode ser considerado como o produto de duas grandezas: 1)O módulo dos vetores; 2)A Componente escalar do segundo vetor na direção do primeiro. Perceba, Quando =0, o produto escalar será máximo. A lei comutativa é aplicável ao produto escalar. Quando os dois vetores são expressos em termos dos vetores unitário, o produto escalar assume a forma: Lembrando que, os vetores unitários são perpendiculares entre si(formam um ângulo de 90°) . Desta forma, o produto escalar entre vetores unitários perpendiculares é zero. Assim: Desta forma, Fica: 0 0 0 0 0 0 Exemplo Qual o ângulo entre os vetores e Resolução Lembrando que o módulo de um vetor é dado por: Assim, para a questão temos: Em termos de vetores unitários temos: Assim, temos: PRODUTO VETORIAL O produto vetorial de dois vetores e é representado pela expressão e produz um terceiro vetor , cujo módulo é dado por: Onde é o menor dos dois ângulos entre e . A direção de é perpendicular ao plano que contém os vetores e Quando os vetores e são paralelos ou antiparalelos o produto vetorial . O módulo de será máximo quando e são perpendiculares, pois o sen(90°)=1 Vetores paralelos Vetores antiparalelos A direção do vetor é perpendicular ao plano que contém os vetores e . A direção também pode ser determinado com o auxílio da chamada regra da mão direita, como mostra as figuras ao lado. Podemos observar também que: Quando os vetores são representados por meio de vetores unitários temos: Como Assim, 0 0 0 0 0 0 Exercicio Calcule o produto vetorial do problema anterior. Assim, para o nosso problema temos:
Compartilhar