Reforço 3 Maria Augusta Constante Puget (Magu) Grandeza Escalar (1) Apenas o número e sua respectiva unidade caracteriza a grandeza física. Exemplos: Comprimento, área, volume, pressão, temperatura, tempo, massa. 2 Grandeza Vetorial (1) Algumas grandezas físicas precisam de mais que um valor numérico para serem caracterizadas. Precisam de: 1. Módulo (valor da grandeza, comprimento do segmento). 2. Direção (reta que contém o segmento). 3. Sentido (orientação do segmento). 3 Vetor (1) Vetor é um ente matemático que representa um conjunto de segmentos orientados de reta, tendo como função fornecer informações de módulo, direção e sentido. 4 Vetor: Representação Gráfica (1) 5 Vetor: Representação Simbólica (1) 6 Comparação entre Vetores (1) 7 Comparação entre Vetores (2) 8 Soma Vetorial (1) Através da soma vetorial encontramos o chamado vetor resultante. Existem dois métodos gráficos para se fazer a soma de vetores: 1. A regra do polígono. 2. A regra do paralelogramo. 9 Soma de Vetores – Regra do Polígono (1) Vamos considerar dois vetores não nulos quaisquer 𝑎 e 𝑏 (figura abaixo). 10 Soma de Vetores – Regra do Polígono (2) A partir da extremidade de 𝑎, desenhamos um vetor igual a 𝑏 . Ligando a origem do primeiro com a extremidade do segundo vetor, obtemos o vetor 𝑆, que é denominado vetor soma ou vetor resultante de 𝑎 e 𝑏 : 𝑆 = 𝑎 + 𝑏. 11 Soma de Vetores – Regra do Polígono (3) Podemos também proceder como indicado na figura abaixo, isto é, a partir da extremidade de 𝑏 desenhamos um vetor igual a 𝑎. O resultado que obteremos é o mesmo do anterior: 𝑎+ 𝑏=𝑏+𝑎=𝑆 12 Soma de Vetores – Regra do Polígono (4) A regra do polígono pode ser utilizada para somar qualquer quantidade de vetores. Exemplo: 13 Soma de Vetores – Regra do Paralelogramo (1) A regra do paralelogramo pode ser utilizada quando se precisa somar apenas dois vetores. Exemplo: 1. 2. 3. Posicionar a origem dos dois vetores no mesmo ponto. Traçar uma reta paralela a cada um deles, passando pela extremidade do outro. O vetor soma é o vetor que une a origem dos dois vetores com o cruzamento das duas retas paralelas a cada vetor, formando assim um paralelogramo. 14 Soma de Vetores – Regra do Paralelogramo (2) A regra do paralelogramo só pode ser utilizada para somar apenas dois vetores. Exemplo: 1. 2. 3. Posicionar a origem dos dois vetores no mesmo ponto. Traçar uma reta paralela a cada um deles, passando pela extremidade do outro. O vetor soma é o vetor que une a origem dos dois vetores com o cruzamento das duas retas paralelas a cada vetor, formando assim um paralelogramo. 15 Subtração de Vetores (1) Considere os dois vetores a seguir: Realizar a subtração 𝑎 - 𝑏 é como somar 𝑎 com um vetor de mesma intensidade, mesma direção, mas de sentido oposto ao do vetor 𝑏 , originalmente representado. Na realidade, estaremos fazendo a adição do vetor 𝑎 com um vetor oposto ao vetor 𝑏. Isto é: 𝑎 +(-𝑏) 16 Subtração de Vetores (2) Considere os dois vetores a seguir: Realizar a subtração 𝑎 - 𝑏 é como somar 𝑎 com um vetor de mesma intensidade, mesma direção, mas de sentido oposto ao do vetor 𝑏 , originalmente representado. Na realidade, estaremos fazendo a adição do vetor 𝑎 com um vetor oposto ao vetor 𝑏. Isto é: 𝑎 +(-𝑏) 17 Decomposição de Vetores (1) 18 Versores (1) Um vetor que possui módulo igual a 1, independente de sua direção e sentido, é chamado de “vetor unitário”. O versor é um vetor unitário que apresenta a mesma orientação de um eixo. Podemos associar um versor a cada eixo do plano cartesiano. 19 Representação Analítica de Vetores (1) Podemos representar qualquer vetor em coordenadas cartesianas a partir das suas componentes x e y, utilizando a notação de versores. Ex1: Um projétil é lançado com uma velocidade de 10 m/s formando um ângulo de 300 com a horizontal. y vx = 10 cos(300) vy = 10 sen(300) vy 300 vx 𝑣 = 10 cos(300)𝑖 + 10 sen(300) 𝑗 x 20 Representação Analítica de Vetores (2) Exercícios 1 - Para o vetor 𝑣 = 3𝑖 + 4𝑗, obter o módulo e o ângulo formado entre o vetor e o eixo x. 2 - Dados os vetores no plano R2 , u = 2 i - 5 j e v = i + j , pede-se determinar: a) O vetor soma u + v. b) O módulo do vetor u + v. c) O vetor diferença u - v. d) O vetor 3 u - 2 v. 21