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Materia: Matemática de Octavo Tema: Multiplicación de un vector por un escalar y operaciones combinadas Mientras que estás en el campamento de verano tú y tus amigos están jugando a jalar la cuerda. Te encuentras en un lado de la cuerda jalando con una fuerza de 200 N. El vector para esta fuerza se puede representar de esta manera: Decides que de verdad quieres ganar y jalas lo más fuerte que puedes. Como resultado de esto, estás jalando el doble de fuerte. ¿Cómo representas el nuevo vector de fuerza? Cuando termines la lección sabrás como multiplicar un escalar por un vector y también combinar estos conocimientos con la adición y sustracción de vectores. Marco teórico Cuando trabajamos con vectores hay dos tipos de cantidades que empleamos. La primera es el vector, una cantidad que tiene magnitud y dirección. La segunda cantidad es un escalar, el cual es un número cualquiera. La magnitud de un vector es una cantidad escalar. Un vector puede ser multiplicado por un número real y este número real se llama escalar. El producto de un vector por un escalar es un vector que se escribe . Tiene la misma dirección que con una magnitud de si . Si , el vector tiene la dirección opuesta de y una magnitud de . Ejemplo A La velocidad del viento antes de un huracán llegó a 20 mph desde el sureste ( ). La velocidad se cuadruplicó cuando llegó el huracán. ¿Cuál es el vector de la nueva corriente de viento? Solución: El viento ahora viaja a 80 mph en la misma dirección. Ejemplo B Un velero se desplaza a 15 nudos hacia el norte. Después de darse cuenta, el capitán voltea su curso hacia el sur y empieza a viajar 2 veces más rápido. ¿Cuál es el nuevo vector de la velocidad del velero? Solución: El velero está navegando a 30 nudos en la dirección opuesta. Para realizar un producto escalar multiplicamos nuestro escalar por las coordenadas de nuestro vector. Multiplicar por un escalar sólo hace que los vectores se hagan más largos o más cortos, es decir, cambia su magnitud pero no su dirección. Ejemplo C Considere el vector estándar que termina en (4, 6). ¿Cómo representas al mismo vector con una magnitud 3 veces mayor? Solución: En este caso y es el vector desde (0,0) hasta (4, 6). Multiplicamos cada una de las coordenadas del vector por 3 y así las nuevas coordenadas de nuestro vector serían (12, 18). Palabras clave Magnitud: es la longitud, distancia o módulo de un vector. Escalar: es un número real. Vector: es una cantidad matemática que tiene magnitud y dirección. Ejercicios resueltos 1. Encuentra el vector que representa si y . 2. Encuentra el vector que representa si y . 3. Encuentra el vector que representa si y . Soluciones 1. 2. 3. Problema dado al principio de la lección Dado que el vector original era la siguiente: El nuevo vector es dos veces más grande que el vector anterior. El producto de un vector por un escalar positivo no cambia la dirección, por lo tanto el nuevo vector es el siguiente: Su magnitud es el doble que la anterior y su dirección sigue siendo la misma. Ejercicios Para estos ejercicios demos por sentado que todos los vectores tienen posición inicial estándar. es igual a (1, 5) y es igual a (4, 2). Calcula: 1. . 2. . 3. . es igual a (4, 3) y es igual a (2, 2). Calcula: 4. . 5. . 6. . es igual a (3, 2) y es igual a (-1, 2). Calcula: 7. . 8. . 9. . es igual a (5, 5) y es igual a (4, 2). Calcula: 10. . 11. . 12. . es igual a (1, 5) y es igual a (-3, 1). Calcula: 13. . 14. . 15. .
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