Escalares e Vetores
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neste artigo, estudaremos escalares e vetores, suas características.
escalares quantidades ou escalares:
As quantidades físicas que têm apenas magnitude e que podem ser especificadas por um número e unidade apenas são chamadas quantidades escalares ou escalares.
para ” e.g. quando estamos especificando o tempo podemos dizer como 20 segundos, 1 ano, 24 horas, etc. Aqui estamos dando magnitude apenas ou seja, um número e uma unidade. Neste caso, a direção não é necessária.mais exemplos de escalares: tempo, distância, velocidade, massa, densidade, Área, volume, trabalho, pressão, energia, etc.
características dos escalares:
- as quantidades escalares têm apenas uma magnitude.os escalares podem ser adicionados ou subtraídos uns dos outros algebricamente.ao escrever a quantidade escalar, uma seta não é colocada na cabeça do símbolo da quantidade.
quantidades Vectoras ou Vectores:
As quantidades físicas que têm tanto a magnitude como a direcção e que devem ser especificadas tanto pela magnitude como pela Direcção são denominadas quantidades vectoriais ou Vectores.
por exemplo, quando estamos especificando o deslocamento do corpo, temos que especificar a magnitude e direção. Portanto, o deslocamento é uma quantidade vetorial.mais exemplos de vetores: deslocamento, velocidade, aceleração, força, momento, intensidade elétrica, indução magnética, etc.Nota: Uma quantidade é uma quantidade vetorial se e somente se ela tem direção e magnitude e obedece as regras da adição vetorial.
características dos vectores:
- as quantidades vectoras têm uma magnitude e uma direcção.
- os vectores não podem ser adicionados ou subtraídos uns dos outros algebricamente, mas temos de adoptar um método gráfico.
- Ao escrever a quantidade vectorial uma seta é colocada na cabeça do símbolo da quantidade.
Pseudo Vectores:
os vectores associados ao movimento rotativo são chamados pseudovectores. Eles também são referidos como vetores axiais. Sua direção é ao longo do eixo de rotação.exemplos: deslocamento angular, Velocidade angular, Aceleração angular, binário, etc.vetores polares: vetores associados com efeito direcional linear são chamados vetores polares ou vetores verdadeiros. Eles têm o ponto de partida ou o ponto de Aplicação.exemplos: velocidade Linear, aceleração linear, Força, Momento, etc.
Tensores:
é uma quantidade física que não é nem escalar nem vetor. Não têm uma direcção definida. Eles podem ter valores diferentes em direções diferentes. Estas quantidades têm magnitude e direção, mas não obedecem às regras da adição vetorial. exemplos: momento de inércia, tensão, tensão superficial, corrente elétrica, etc.
notação simbólica de vetores:
Um vetor é representado por uma letra com uma ponta de flecha. Assim, o vetor A é representado como A. a magnitude do vetor é representada como |a| ou simplesmente A.
Um vetor também pode ser denotado por duas letras. = = Ligações externas = = PQ o que significa que o ponto de partida (cauda) do vetor é o ponto P e o ponto de extremidade do vetor (cabeça) está no ponto P. O sentido do vetor é a partir do ponto P ao ponto Q
a Representação de um Vetor:
Um segmento de linha é desenhada de tal forma que o seu comprimento representa a magnitude da quantidade apropriada à escala e em uma dada direção do vetor.exemplo: um vetor de deslocamento de 50 km para nordeste pode ser representado da seguinte forma.
- selecione uma escala apropriada, digamos 1cm = 10 km.
- selecione um padrão de direção como mostrado.trace um segmento de linha de 5 cm para nordeste.mostra a seta na direcção nordeste.
a Terminologia de Vetores:
o Vetor Unitário:
Um vetor de ter unidade (um) magnitude é chamado de vetor unitário. O vetor unitário na direção do Vetor Ā é denotado por  (um cap).
Notes:
- If  is a unit vector then|  / = a = 1 .
- os vetores unitários ao longo das direções positivas dos eixos X, y E z, respectivamente, são m î, ĵ, e
- vector unitário ao longo do vector Ā É dado por  = Ā / |Ā | li>
null Ou Vector Zero:
um vector com uma magnitude zero é chamado de Vector zero ou nulo. Vetor nulo ou zero é denotado por ō (barra zero).
notas:
- para o vetor nulo, os pontos inicial e terminal coincidem.
- qualquer Vetor não-zero é chamado de vetor próprio.
Vector Livre:
Quando não há restrição para escolher a origem do vetor, ele é chamado de vetor livre.
Vetor localizado:
quando há uma restrição para escolher a origem do vetor, ele é chamado como um vetor localizado.
Vector recíproco:
O vector que tem a mesma direcção que a de Ā mas tem magnitude recíproca à de Ā é chamado como vector recíproco. Ele é indicado e dado por
por exemplo, Se AB = PQ então| AB | = | PQ | e AB | /pq
Vectores colineares:
Vectores são considerados collineares se estiverem ao longo da mesma linha ou paralelos a uma mesma linha. Se dois vetores são colineares, então cada um deles pode ser expresso como um múltiplo escalar do outro.vetores similares: vetores com a mesma direção são chamados como vetores.
Ao contrário dos vetores:
vetores com direções opostas são chamados, ao contrário dos vetores.Vectores coplanares: os vectores coplanares são considerados coplanares se estiverem situados no mesmo plano ou paralelos a um mesmo plano.
negativo de um vetor:
vetor negativo é um vetor que tem a mesma magnitude que a do vetor dado, mas tem a direção oposta à do vetor dado. Negativo do vetor Ā é denotado por-Ā.
AB = – BA
igualdade de vetores:
dois vetores são considerados iguais se e somente se tiverem a mesma magnitude e a mesma direção. Assim, vetores iguais têm o mesmo comprimento, o mesmo suporte paralelo, e o mesmo sentido. Se alguma destas coisas não é a mesma, então os dois vetores não são iguais.conceito de Vector De Posição de um ponto:
Let a be any point in space and O be the fixed point in space then the position vector (P. V) of the point A W. R. T. to O is defined as the vector OA. O vetor posição do ponto w.r.t. de um ponto fixo O é indicada por Um ou uma.
AB, em termos de posição do vetor de suas extremidades:
Ao triângulo lei, OA + AB = OB
∴ AB = OB – OA
∴ AB = B – A = (p.v de B) – (p.v, A)
Unidade Padrão Vetores ou Retangular Unidade de Vetores:
A unidade do vetor no lado positivo do eixo x é denotado por”, o vetor de unidade no lado positivo do eixo y é denotada por ĵ , o vetor unitário ao longo do eixo z positivo é indicado por .
Se Um é resolvido em dois vectores e ao longo do eixo x e do eixo y, respectivamente, em seguida, pelo triângulo lei do vetor de adição
A = Ax + Ay
A = Ax × + Ay ĵ
A magnitude do vetor é dado por
sistema tridimensional:
Se Um é resolvido em três vetores Ax, Ay, Az ao longo do eixo x, eixo y e eixo z, respectivamente, em seguida, por polígono lei do vetor de adição
A = Ax + Ay + Az
A = Ax × + Ay ĵ + Az k
A magnitude do vetor é dado por
Observações:
- O componente do vetor não pode ter uma magnitude maior do que o vetor em si.
- um vector é um vector zero se todos os seus componentes forem zero.
a Multiplicação de um Vector por um Escalar:
Se A = Ax + Ay + Az é um vetor e ‘m’ é um escalar, então temos
m A =m Ax +m Ay +m Az
Exemplo 01:
Se P(3, -4, 5) é um ponto no espaço, em seguida, encontrar o OP |OP| e o vetor unitário ao longo do OP.
Solução:
OP = 3i 4i + 5k
|OP| = √(3)2+ (-4)2+ (5)2
= √9+ 16+ 25 = √50 = 5√2 unidade
o vetor Unitário ao longo OP = OP/|OP| = (3i 4i + 5k)/ 5√2
Exemplo 02:
- Se A(1, 2, 3) e B(2, -1, 5) são dois pontos no espaço, em seguida, encontrar AB, |AB| e o vetor unitário ao longo de AB.
vetor Posição do ponto A = a = OA = i + 2j + 3k
vetor Posição do ponto B= b = OB = 2i – j + 5k
AB = b – a = (2i – j + 5k) – (i + 2j + 3k)