Zumbi dos Palmares Pré-vestibular Física – Professor Nathan Lista 6 – Vetores Dada a velocidade instantânea de um móvel qualquer (por exemplo, um carro a 80km/h), constatamos que apenas essa indicação é insuficiente para dizermos a direção em que o móvel segue. Isso acontece porque a velocidade é uma grandeza vetorial. Para uma grandeza física vetorial ficar totalmente caracterizada, é necessário saber não apenas a sua intensidade ou módulo mas também a sua direção e o seu sentido. Geralmente a grandeza vetorial é indicada por uma letra com uma setinha (por exemplo, ⃗v ) e o módulo ou intensidade, por ∣⃗v∣ ou simplesmente por v . A grandeza física vetorial pode ser representada graficamente por um segmento de reta (indicando a direção da grandeza) dotado de uma seta (indicativa de seu sentido) e trazendo ainda seu valor seguido da unidade de medida (indicação de seu módulo ou intensidade). Tal representação é denominada vetor. No exemplo anterior do carro, poderíamos dizer, por exemplo, que ele se movimenta num certo instante com velocidade ⃗ v , de módulo v=80km/h, na direção norte-sul e sentido de sul para norte. Essa velocidade vetorial instantânea pode ser representada por um vetor, como mostra a figura abaixo. Figura 1: Exemplo de representação vetorial Como afirmamos anteriormente, para representar grandezas vetoriais é preciso indicar, além do módulo, a direção e o sentido da grandeza. Podemos fazer essa indicação utilizando um vetor (veja a figura 2). O vetor pode ser representado por um segmento de reta orientado cujo tamanho - intensidade - é proporcional à intensidade da grandeza que representa. Para melhor entendermos o significado e a representação de um vetor, observe a figura 3. Figura 2: A reta , que contém o vetor, indica a direção e a seta indica o sentido Figura 3: Representação de algums vetores Figura 1: Exemplo de representação vetorial Na figura de cima os vetores representados possuem mesma direção e sentido; na figura de baixo os vetores apresentam a mesma direção e sentidos opostos. Portanto, podemos notar que vetores de mesma direção são paralelos, o que não garante que tenham o mesmo sentido. Exercícios Revisão D ) vetorial 1. (Fuvest-SP) A figura E ) n.d.a. representa a trajetória de um caminhão de entregas que parte de A, vai até B e retorna a A. No trajeto de A a B o caminhão mantém uma velocidade média de 30 km/h; na volta, de B até A, gasta 6 minutos. 3. (Medicina Pouso Alegre) Uma pessoa para dar um passeio pela cidade, faz o seguinte percurso: sai de casa e anda 2 quarteirões para o norte; logo após, dobrar à esquerda ela anda mais 3 quarteirões para oeste, virando a seguir, novamente à esquerda e andando mais 2 quarteirões para o Sul. Sabendo que um quarteirão mede 100m, determine o deslocamento da pessoa. 4. (FUND. CARLOS CHAGAS) – Os quatro vetores, cada um de módulo V, representados na figura, tem soma vetorial de modulo: a) Qual o tempo gasto pelo caminhão para ir de A até B? b) Qual a velocidade média do caminhão quando vai de B até A, em km/h? Vetores 2. (UEPG - PR) Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20 m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma grandeza: a) zero e) 4.V A ) escalar 5. Um móvel desloca-se 120m B ) algébrica C ) linear b) V c) √3 .V d)V . 2 no sentido oeste-leste, e em seguida, 50m no sentido norte-sul. Determine o módulo do deslocamento resultante. 6. Uma pulga dá um salto de 12cm em uma direção, e em seguida b) Supondo que o goleiro esteja com as mãos próximas ao corpo, e dá outro salto de 8,0cm em outra direção. Nenhuma das duas direções é conhecida. Qual dos valores é um possível deslocamento resultante da pulga? que no instante do chute ele esteja parado no centro da linha de gol (ponto C), calcule a velocidade média que suas mãos devem atingir, ao saltar em direção ao ponto B, de modo a desviar a bola, para que não seja marcado o gol. Expresse a velocidade em km/h. A ) 22N Desafios B ) 3,0N 10. (PUC-SP) Determinada área de uma praça tem caminhos C ) 10N retilíneos que formam entre si triângulos retângulos tais que XY 40 m e YZ 10 m, conforme mostra a figura abaixo. D ) zero E ) 21N 7. Qual o vetor soma de dois vetores perpendiculares entre si cujos módulos são 6 e 8 unidades? 8. (PUCC) A soma de dois vetores ortogonais, isto é, perpendiculares entre si, um de módulo 12 e outro de módulo 16, terá módulo igual a: A)4 B ) um valor compreendido entre 12 e 16, Se um ciclista gasta 8,0 segundos no percurso UV, sua velocidade média, em m/s, é: C ) 20, D ) 28, a) 1,0 E ) um valor maior que 28. e) 10,0 b) 2,5 d) 7,5 9. (UFPR) Em uma partida de futebol, durante um lance normal, um jogador localizado no ponto A chuta uma bola rasteira com velocidade de 90 km/h em direção a um canto inferior da trave, conforme ilustrado na figura ao lado, que não está representada em escala. Suponha que a bola se desloque em linha reta e com velocidade constante. c) 5,0 11. (CEFET-PR) – Considere os vetores representados na figura que se segue. Dentre as alternativas fornecidas, é possível afirmar que é correta a expressão: a) Calcule o tempo necessário, em segundos, para a bola atingir o ponto B. 12. (OSEC) Um móvel percorre uma trajetória circular de 1,00 metro de raio. Após percorrer um quarto de circunferência, o deslocamento do móvel é, aproximadamente: a) 1,00m e) n.d.a. b) 1,41m Gabarito 1. a) 20min b) 60km/h 7. 10 unidades 2. D 8. C 3. 300m na direção leste-oeste 9. a) 2s 4. A 10. C 5. 130m 11. D 6. C 12. B b) 6,6km/h c) 3,14m d) 6,28m