CANTIDADES VECTORIALES Y ESCALARES

Definición de Magnitud

Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia que puede ser distinguido cualitativamente

Y determinado cuantitativamente. También se entiende como cantidad física formada

Por un número y la unidad de medida respectiva. Ejemplos: 0.3 µm, 3 km, 24 m/s, 12

Definición de Escalar

Cantidad física que solo tiene magnitud. Son ejemplo de escalares: distancia, masa,

Tiempo, rapidez, temperatura, área, volumen, densidad, trabajo, energía, potencia y

Frecuencia. Los escalares pueden ser manipulados por las reglas del álgebra ordinaria.

Ejemplos: 4 m, 5 kg, 60 s, 20 m/s, 37 °C, 8 m2, 4 m3, 24 Kg/m3, 1.78 J, 50 W y 333Hz

Definición de Vector

Cantidad física que tiene magnitud, dirección y sentido. Son ejemplo de vectores: la

Velocidad, la aceleración, la fuerza, el peso, la cantidad de movimiento, el

Desplazamiento, campo eléctrico y el campo magnético.(la palabra vector significa

Portador en latín).

Ejemplos: -4 m/s, +9.8 m/s,

500 N 30°, -25 Kg m/s y –20 m

SUMA DE VECTORES POR EL MÉTODO DEL PARALELOGRAMO

Para utilizar métodos gráficos en la suma o resta de vectores, es necesario representar las cantidades en una escala de medición manipulable. Es decir, podemos representar un vector velocidad de 10 m/s hacia el norte con una flecha indicando hacia el eje y positivo que mida 10 cm, en la cual, cada cm representa una unidad de magnitud real para la cantidad (1 m/s).

El vector que resulta de operar dos o más vectores, es conocido como el vector resultante, o simplemente la resultante.

El método del paralelogramo permite sumar dos vectores de manera sencilla. Consiste en colocar los dos vectores, con su magnitud a escala, dirección y sentido originales, en el origen, de manera que los dos vectores inicien en el mismo punto.

Los dos vectores forman dos lados adyacentes del paralelogramo. Los otros lados se construyen trazando líneas paralelas a los vectores opuestos de igual longitud.

El vector suma resultante se representa a escala mediante un segmento de recta dado por la diagonal del paralelogramo, partiendo del origen en el que se unen los vectores hasta la intersección de las paralelas trazadas.

Ejemplo. Una bicicleta parte desde un taller de reparación y se desplaza (4 m,30º) y luego (3 m, 0º). Encuentre el desplazamiento total de la bicicleta, indicando la dirección tomada desde el taller.

El desplazamiento total se da en dos tramos. Cada tramo desplazado se representa por los vectores d1 y d2. El desplazamiento total es D = d1 y d2.

Los dos vectores son dibujados a la misma escala, y se colocan en el mismo origen. Luego se trazan las líneas paralelas.

Si medimos con una regla, a la escala dada, el tamaño del vector resultante debe dar aproximadamente 6.75 unidades de la escala; es decir, la magnitud del vector desplazamiento total es de 6.75 m.

La medida de la dirección se toma con la ayuda de un transportador, y debe dar aproximadamente 17º desde el origen propuesto.

El sentido del vector resultante es positivo, según el marco de referencia común (plano cartesiano, hacia x positivo y hacia y positivo). Entonces como resultado, la bicicleta se desplaza (6.75 m, 17º).