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1 Profª Waléria Cecílio Aula 1 Geometria Analítica Conversa Inicial A definição de grandezas está associada a tudo aquilo que podemos medir Grandezas vetoriais e grandezas escalares Grandezas Se caracteriza pela intensidade, isto é, pelo valor e unidade de medida Exemplos: comprimento, área, volume, temperatura, massa Grandezas escalares Algumas grandezas se caracterizam pela intensidade e orientação (direção e sentido) E quando as grandezas não ficam completamente definidas apenas pelo seu módulo e unidade de medida Exemplos: deslocamento, força, velocidade, aceleração etc. 2 Grandezas vetoriais Para bem representar uma grandeza vetorial é necessário a intensidade e a orientação, isto é, a representação se dá por meio de um “ente” matemático denominado vetor A reta que serve de suporte para um vetor mostra a direção; e a seta caracteriza o sentido Qualquer vetor pode ser deslocado paralelamente a si (equipolente) Representação geométrica - vetor módulo Direção horizontal Sentido para a direita Imagem geométrica do vetor num referencial cartesiano (conjunto de segmentos orientados equipolentes) Exercício: Indique as coordenadas dos vetores representados a seguir (-2, -2) (3, 4) (-4, 2) (6.5, 0) (0, -4) (5, 2) Casos especiais 3 Vetor nulo � Por não possuir direção e sentido definido, é considerado paralelo a qualquer vetor Vetor unitário � � � Módulo � � �� � � ��� � � � � � � � Versor É o vetor unitário que tem a mesma direção e o mesmo sentido do veto � Versor � � � � Vetor oposto Se � = ��, o oposto é �� � ��� = - � � � �� Só comparamos os sentidos de dois segmentos orientados se eles têm a mesma direção Dois segmentos orientados opostos têm sentidos contrários e mesma direção O vetor resultante K � terá a mesma direção que o vetor �, contudo Se K > 1 �� é dilatado Se K < 0 �� muda de sentido Se 0 < K < 1 �� é contraído Multiplicação por escalar � ��� � �/ � Representação geométrica da soma de vetores Para realizar geometricamente a adição e subtração de vetores é necessário que os vetores estejam posicionados de forma que a extremidade de cada vetor coincida com a origem do vetor seguinte Condição 4 O vetor resultante é aquele que fecha a poligonal tendo por origem a origem do primeiro vetor e extremidade do último vetor ADIÇÃO � � � DIFERENÇA � � � � � � �� Exemplo: Represente geometricamente a soma � � �� � � � � � � � �� � �� �� � �� Expresse a soma com origem no ponto A A B C D L M N E K P O F J I H G A B C D L M N E K P O F J I H G �� � �� �� � �� Expresse a soma com origem no ponto A A B C D L M N E K P O F J I H G A B C D L M N E K P O F J I H G Dado o paralelepípedo a seguir represente geometricamente o vetor resultante da soma �� � �� � �� H E D F G C BA Colinearidade e coplanaridade 5 Vetores colineares Tem a mesma direção Suas imagens podem ser representadas sobre uma mesma reta ou retas paralelas Condição de paralelismo: � = K�� � � ��, � , � e � � �� , , �! são paralelos � � � � � � � � �! � � �� � � �� � � "� " ��, ��, "� � �� , �� , �" �� � �� �� � �� "� � �" Vetores coplanares Têm representantes sobre o mesmo plano Dois vetores são sempre coplanares Três vetores podem ou não ser coplanares O vetor � é coplanar a � e �� (não nulos e não paralelos entre si) se � = #� � + # �� Operações Seja o vetor � � �$, e � � ��, � determinar o vetor � tal que � � � = � � � � = � � � - � � = � � ��, � - $, � = (1, 4) – (8, 2) � = (-7, 2) Exemplo 6 Seja � um vetor definido por dois pontos A e B Então, o vetor determinado por dois pontos A = %� ,&� (origem) e B = % ,& (extremidade) é indicado por � = �� e definido pela soma A + � = B � = B - A = % , & � �%� , &� (extremidade menos a origem) Soma de vetor com ponto A B Exemplo: Sejam A = (1,1) e B = (2,4), temos que �� = B – A = (2,4) - (1,1) = (1,3) Dados os pontos � � ��, , � � ��,�� e � � � , , determinar D (x,y) de modo que �� � � �� �� � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �, �� � ��, � � , � � � ,�� � � , � � , � � � � , � � ��, ' Na Prática Dimensionamento de treliça, vigas etc. Determinar as componentes horizontal e vertical das forças que atuam nas junções da treliça Componentes horizontal e vertical das forças atuantes no modelo As ilustrações são imprescindíveis para o entendimento do problema 7 �() * � � |�| → � � |�|. �()* ./� * �� � |�| → � � |�|. ./�* Y y P x X 0 1�! � '�° ��° � 3�� 3�� Movimento horizontal e vertical FrimuFilms/shutterstock # � 4� �� 4 � �� � Uma aluna do curso de licenciatura em matemática da Uninter resolve passear pela cidade de Curitiba fazendo o seguinte itinerário: (...) Deslocamento (...) sai da sede da Universida e anda 3 quadras para o sul, a seguir, dobra a esquina à direita e anda 4 quadras para oeste então vira a esquina novamente à direita e anda mais 6 quadras para norte e então chega a seu destino. Considerando que cada quadra tenha 100 m, determine o deslocamento exercido por essa aluna. D A BC 5 O deslocamento exercido é o módulo do vetor resultante. A representação geométrica do vetor resultante é obtida pela soma geométrica dos vetores representantes dos deslocamentos parciais. 8 Finalizando Ao apresentar o estudo de vetores encontramos, nesta aula, respostas para O que é? Como funciona? Para que serve? Referências BOULOS, P.; CAMARGO, I. Geometria Analítica – um tratamento vetorial. 2. ed. São Paulo: McGraw- Hill, 1987. ERNANDES, L. F. D. Geometria Analítica. Curitiba: Intersaberes, 2016 MELLO, D. A. de; WATANABE, R. G. Vetores e uma iniciação à Geometria Analítica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011. RUGGIERO, M. A. G.; LOPES, V. L. R. Cálculo Numérico, Aspectos Teóricos e Computacionais. 3. ed. São Paulo: Pearson, 2014. STEINBRUCH, A.; WINTERLE, P. Geometria Analítica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1987. WINTERLE, P. Vetores e Geometria Analítica. 2. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014. VENTURI, J. J. Álgebra vetorial e geometria analítica. 5. ed. Curitiba: Editora da UFPR, 1991. v. 1. 9 <http://www.brasile scola.com/fisica/gra ndezas-vetoriais- escalares.htm> <https://www.youtu be.com/watch?v=e5 Hvcdp8Y18> Links:
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