Vetores uma introdução Professor: Antonio dos Anjos Pinheiro da Silva Tutor: Gustavo Luz VETORES – UMA INTRODUÇÃO Grandezas Físicas Escalares e Vetoriais O conceito de vetor foi introduzido na matemática por físicos para representar quantidades com direção ALGUNS EXEMPLOS Velocidade, força, deslocamento VETORES - DEFINIÇÃO Vetores são grandezas físicas que ficam completamente caracterizadas estabelecendo para a mesma uma intensidade e uma ORIENTAÇÃO (direção e sentido) REPRESENTAÇÃO GEOMÉTRICA Vetores se combinam segundo as regras da álgebra vetorial OPERAÇÕES VETORIAIS SOMA Como somar dois vetores? A B SOMA DE VÁRIOS VETORES Regra Geral: Traça-se os vetores unindo a origem de cada um com extremidade do outro. O vetor soma (R) é obtido unindo a origem do 1º vetor à extremidade do último vetor. Dado os vetores abaixo: A B A C D B C R D VETORES UNITÁRIOS BASE CANÔNICA OPERAÇÕES VETORIAIS PRODUTO Como multiplicamos dois vetores? Há duas formas: uma delas conduz a um número e a outra produz um novo vetor O PRODUTO ESCALAR DEFINIÇÃO Como fazer esse produto entre os vetores A e B ? Projetamos geometricamente A na direção de B e multiplicamos por B (ou vice versa). Assim: A cos A B ( A cos ) B ( B cos ) A Note que: A B B A B O resultado do produto escalar de dois vetores é um escalar. B PROPRIEDADES DO PRODUTO ESCALAR PRODUTO ESCALAR ATRAVÉS DAS COMPONENTES O produto escalar de dois vetores em termos das suas componentes cartesianas AB ( Ax iˆ Ay ˆj Az kˆ ) ( Bx iˆ B y ˆj Bz kˆ ) Ax Bx iˆiˆ Ax B y iˆ ˆj Ax Bz iˆkˆ Ay Bx ˆjiˆ Ay B y ˆj ˆj Ay Bz ˆjkˆ Az Bx kˆiˆ Az B y kˆ ˆj Az Bz kˆkˆ iˆ iˆ ˆj ˆj kˆ kˆ 1 e iˆ ˆj iˆkˆ kˆ ˆj 0 , AB Ax Bx Ay B y Az BZ APLICAÇÕES DO PRODUTO ESCALAR APLICAÇÕES DO PRODUTO ESCALAR PRODUTO VETORIAL A o produto vetorial de dois vetores Definição: ( por A B, é um vetor C C A B ) tal que: i) a direção de C plano formado por eB C é perpendicular ao B A e B; A ii) o seu módulo é igual à área do paralelogramo formado por A e B: C A B sen B iii) o seu sentido segue à regra da mão direita (figura). O produto vetorial não é comutativo: A B B A A C , representado PRODUTO VETORIAL DOS VETORES DA BASE CANÔNICA Sejam os vetores da base canônica iˆ, ˆj, kˆ PRODUTO VETORIAL - EXEMPLO EXERCÍCIO PROPOSTO 1) Das operações abaixo quais são possíveis e quais são os resultados? Explique o significado geométrico do item d). a) b) c) d) (2iˆ 3iˆ) 4 ˆj (2 ˆj 4 ˆj ) 3kˆ (2iˆ 3 ˆj ) 4iˆ (2iˆ 3 ˆj ) 4kˆ Resp: volume do paralelepípedo formado pelos três vetores. EXERCÍCIO PROPOSTO a 4,0iˆ 3,0 ˆj e b 6,0iˆ 8,0 ˆj 2) Dados os vetores: Determinar: a) o módulo de a iˆ b) o ângulo de a b com c) o módulo e o ângulo de b a com ˆj d) o ângulo entre as direções de b a e a b