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Vetores Por definição, vetor é um segmento de reta orientado que possui direção, sentido e módulo. Sua finalidade é expressar grandezas físicas vetoriais, ou seja, aquelas grandezas que podem ser definidas se soubermos seu valor numérico, sua direção e sentido. OBS: Direção, módulo e sentido • Direção: Caracteriza se o vetor está na horizontal ou vertical. • Sentido: Caracteriza se o vetor está para cima ou para baixo / Direita ou esquerda. • Módulo: Indica o valor numérico do vetor. Exemplo 01: Direção: Horizontal Sentido: Da esquerda para a direita Módulo: 10 u Exemplo 02: Direção: Vertical Sentido: De baixo para cima Módulo: 15 u Lembre-se que: Vetores NÃO são números! É incorreto dizer que 𝐴 = 𝐴, pois o primeiro termo refere-se a um vetor (com a flecha acima da letra) e o segundo termo refere-se apenas a um número. Exemplo: Pelos vetores da figura acima, pode- se afirmar que os seus valores numéricos são iguais. Portanto 𝐶 = 𝐷. Entretanto, é notório que estes possuem direção e sentido diferentes. Logo, temos que 𝐶 ≠ �⃗⃗⃗�. Grandezas Escalares e Vetoriais Na natureza, há grandezas que são bem definidas apenas com seu valor numérico e unidade. Para estas, é denominada grandezas escalares. Exemplo: tempo Note que, ao dizer que o tempo percorrido por um carro durante uma viagem é de 3 horas, a informação acerca dessa grandeza fica claro, não necessitando nenhum complemento. Além disso, há grandezas que, para serem bem definidas, é necessário especificar sua direção, sentido e módulo. Para estas, denominamos de grandezas vetoriais. Exemplo: Força Ao aplicar uma força de 20 N em um bloco, é necessário saber (além do valor numérico) para qual direção essa força foi aplicada e qual o sentido dessa grandeza. OPERAÇÕES COM VETORES Conforme fora feito a diferenciação entre vetor e número, as operações destes também se distinguem. Vale salientar que as operações entre vetores resultarão num vetor resultante. É válido lembrar que o vetor resultante sempre irá “partir” de uma origem e chegará numa extremidade. OBS: As operações usuais para os vetores são: Soma Para vetores paralelos (mesma direção e sentido), conforme mostra a figura abaixo, a soma desses vetores será da seguinte forma: 𝐴 = 2 𝑢 ; 𝐵 = 3 𝑢 Soma dos vetores: �⃗⃗� = 𝐴 + �⃗⃗� Para esse caso, é visto a direção e o sentido do vetor resultante (em verde). Para calcular o valor numérico, é realizado o seguinte cálculo: 𝑅 = 𝐴 + 𝐵 → 𝑅 = 2 + 3 → 𝑹 = 𝟓𝒖 Portanto, o vetor resultante possui direção vertical, sentido da direita para a esquerda e módulo de 5u. Subtração Para os vetores da figura abaixo, temos: 𝐴 = 3𝑢 Observe que o vetor −𝐴 possui mesma direção e módulo do vetor 𝐴, contudo, o sentido é oposto e, portanto, o sinal “-“ é utilizado. Na figura acima, temos que: �⃗⃗� = 𝐶 + (−�⃗⃗⃗�) → �⃗⃗⃗� = �⃗⃗⃗� − �⃗⃗⃗� Como o vetor �⃗⃗⃗� possui sentido oposto ao convencional, seu sinal será negativo. Então, a resultante é obtida a partir da subtração dos vetores 𝐶 e �⃗⃗⃗�. Para vetores perpendiculares: Dado dois vetores 𝐴 e �⃗⃗� perpendiculares entre si, o vetor resultante irá partir da origem do vetor 𝐴 e chegará na extremidade do vetor �⃗⃗�, ficando da forma: Soma dos vetores: �⃗⃗� = 𝐴 + �⃗⃗� A figura geométrica formada pelos vetores é um triangulo retângulo e o módulo do vetor resultante corresponde a sua hipotenusa. Assim, a equação ficará: |�⃗⃗�| 2 = |𝐴| 2 + |�⃗⃗�| 2 → 𝑹𝟐 = 𝑨𝟐 + 𝑩² Para vetores formando um ângulo diferente de 90° Considere dois vetores formando um ângulo θ<90º, conforme mostra a figura abaixo: Para isso, é necessário traçar linhas paralelas a cada um dos vetores, formando um paralelogramo: Em seguida, é traçada o vetor resultante, partindo da origem dos vetores 𝐴 e �⃗⃗�: Soma dos vetores: �⃗⃗� = 𝐴 + �⃗⃗� Representação algébrica: |�⃗⃗�| 2 = |𝐴| 2 + |�⃗⃗�| 2 + 2 ∙ |𝐴| ∙ |�⃗⃗�| ∙ cos (𝜃)
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