Grandezas escalares
Recomendo a leitura do post sobre grandezas físicas antes de iniciarmos os estudos em grandezas vetoriais e escalares.
Como você pode ver no post sobre grandezas físicas, existem varias grandezas das quais estamos mais acostumados, como a área de um terreno a temperatura de um objeto etc. Esse tipo de grandeza é denominado grandeza escalar por que ficam completamente definidas quando se fornece apenas o seu valor. Por exemplo: o volume de uma caixa d’água é 2000 litros, a água entra em ebulição aos 100º C. Note que para o volume e a temperatura, as quantidades citadas ficam plenamente conhecidas quando especificamos o seu valor, isto é, o seu módulo e a unidade de medida.
Muitas grandezas são escalares. Entretanto, existem outras grandezas que não podem ser classificadas como escalares por que elas não ficam completamente determinadas quando fornecemos apenas o seu módulo. Essas grandezas são chamadas de vetoriais.
Grandezas vetoriais
No estudo das grandezas vetoriais o entendimento do que é direção e sentido é fundamental e, por isso, não avance sem ter um bom entendimento desses conceitos.
Observe a reta \(r_{1}\) traçada abaixo. Ela define uma direção.
A reta \(r_{2}\) que não é paralela a \(r_{1}\) determina outra direção.
O que são retas paralelas?
Retas paralelas são retas que estão em um mesmo plano mas não se cruzam nunca. Qualquer dúvida assista as aulas de geometria plana.
Uma terceira reta \(r_{3}\) paralela a \(r_{1}\) possui a mesma direção da reta \(r_{1}\).
O conceito de direção tem origem na geometria e é caracterizado por uma reta e por todas as retas paralelas a ela, ou seja, retas paralelas possuem a mesma direção e retas não paralelas possuem direções. Podemos imaginar carros que se deslocam em retas paralelas entre si, estão se deslocando na mesma direção.
Agora imagine uma direção definida pela reta AB. Podemos imaginar um carro se deslocando nessa reta de duas maneiras diferentes de A para B ou de B para A. Dizemos então que existem dois sentidos possíveis na direção da reta AB, o sentido de A para B e o sentido contrário a ele, ou seja, de B para A.
Só faz sentido comparar dois sentidos, ou seja, dizer se são iguais ou contrários se possuem a mesma direção. Numa reta vertical por exemplo, ela define uma direção e sobre essa direção tem apenas dois sentidos possíveis: o sentido para cima e o sentido para baixo.
Deslocamento de um corpo
Deslocamento de um corpo é o segmento que une a sua posição inicial à sua posição final. Por exemplo, imagine um carro que fez o seguinte deslocamento:
[deslocamento do carro]
Em outras palavras deslocamento é o segmento que une a posição inicial à sua posição final.
Por que deslocamento é diferente de trajetória?
A trajetória considera todos os pontos pelos quais o corpo passou. Já o deslocamento considera o ponto inicial e o ponto final. No caso do carro que se deslocou de São Paulo para Recife, se dissermos “o carro se deslocou por 2600 km”, isso fornece apenas o módulo do deslocamento, somente com essa informação não fazemos ideia da mudança de posição do carro. Esse deslocamento pode ter ocorrido numa direção qualquer. Então para uma compreensão melhor você precisa adicionar que o deslocamento ocorreu na direção da reta que passa por São Paulo e Recife e o sentido do deslocamento que foi de São Paulo para Recife.
Sendo assim, lembre-se quando a grandeza é vetorial temos que especificar o módulo a direção e o sentido. Neste nosso exemplo acima temos:
- Módulo: valor do deslocamento;
- Direção: reta ao longo da qual ocorreu o deslocamento;
- Sentido: se foi de A para B ou de B para A.
Outras grandezas vetoriais
Velocidade
A velocidade é uma grandeza vetorial. Se alguém te fala que esta se movendo a 50 km/h não tem como você ter uma ideia precisa de como o carro esta se movendo, é preciso saber a direção da velocidade e o sentido. Por exemplo: direção norte-sul e o sentido de norte para sul.
Força
A força também é uma grandeza vetorial que encontramos presentemente. Além de especificarmos o seu módulo (intensidade da força) é preciso fornecer a direção (se é horizontal, vertical ou inclinadamente) e o sentido (da esquerda para a direita ou de cima para baixo etc.)
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