Grupo Juliok Fisica Semana 01 Análisis Vectorial Avanzado FISCA PREUNIVERSITARIA

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Academia Preuniversitaria "ADUNI" Ingenieros. Preparación Exclusiva para la UNT…! Academia Preuniversitaria “ ADUNI" INGENIEROS. R. Descartes # 198 - Urb. La Noria. Teléfono 509007 1 Docente: Ing. Miguel Gonzáles López ANÁLISIS VECTORIAL II CANTIDADES VECTORIALES Y ESCALARES Las cantidades físicas que encontremos en este texto pueden ser tratadas como cantidades escalares o como cantidades vectoriales. Una cantidad escalar es la que está especificada completamente por un número con unidades apropiadas. Es decir: Una Cantidad Escalar sólo tiene magnitud y no dirección. Por otra parte una cantidad vectorial es una cantidad física completamente especificada por un número con unidades apropiadas más una dirección. Es decir: Una Cantidad Vectorial tiene magnitud, así como dirección . Por ejemplo: cantidades escalares: cantidades vectoriales: volumen desplazamiento tiempo velocidad masa aceleración energía, etc. fuerza, etc. VECTOR Se define (geométricamente) un vector como un segmento de recta dirigido que comienza en el origen, esto es, un segmento de recta con magnitud y dirección especificados con punto inicial en el origen. A θ A Vector Magnitud A : Dirección * * MAGNITUD Solemos representar la magnitud de una cantidad vectorial con la misma letra que usamos para el vector, sin la flecha arriba. Una notación alternativa es el símbolo vectorial encerrado en barras verticales. (Magnitud de A) = A = | A| = | | A| | Por definición, la magnitud de un vector es un escalar (un número) y siempre es positivo. DIRECCIÓN * Las direcciones, en un plano, se determinan por un ángulo, medido en dirección contraria al movimiento de las agujas del reloj. θ A x π θ + B x O O En un plano, direcciones opuestas están definidas por los ángulos θ y θ + π . * En el espacio tridimensional, es necesario usar dos ángulos para determinar una dirección. La selección más frecuente es la usada en la figura. La dirección del vector A se determina por: I. El ángulo θ ( ° < θ 180 ) que OA hace con el eje OZ. II. El ángulo φ entre el plano AOZ y el plano XOZ, medido en dirección contraria a la dirección de las agujas del reloj. A θ φ y z x Se requieren dos ángulos para definir una dirección en el espacio tridimensional. IGUALDAD DE DOS VECTORES: Decimos que dos vectores son iguales si y sólo si tienen la misma dirección y la misma magnitud. FÍSICA TEMA: ANÁLISIS VECTORIAL II

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Academia Preuniversitaria "ADUNI" Ingenieros. Preparacin Exclusiva para la UNT! Academia Preuniversitaria ADUNI" INGENIEROS.R. Descartes # 198 - Urb. La Noria. Telfono 509007 1 Docente:I ng. Miguel Gonzles LpezANLI SI S VECTORI AL I ICANTI DADES VECTORI ALES Y ESCALARES Lascantidadesfsicasqueencontremoseneste textopuedensertratadascomocantidades escalaresocomocantidadesvectoriales.Una cantidadescalareslaqueestespecificada completamenteporunnmeroconunidades apropiadas. Es decir:Una Cantidad Escalar slo tiene magnitud y no direccin. Porotraparteunacantidadvectorialesuna cantidadfsicacompletamenteespecificadaporun nmeroconunidadesapropiadasmsuna direccin. Es decir:Una Cantidad Vectorial tiene magnitud, as como direccin. Por ejemplo:cantidades escalares:cantidades vectoriales: volumen desplazamiento tiempovelocidad masaaceleracin energa, etc.fuerza, etc. VECTOR Sedefine(geomtricamente)unvectorcomoun segmentoderectadirigidoquecomienzaenel origen,estoes,unsegmentoderectacon magnitudydireccinespecificadosconpunto inicial en el origen. AAVector MagnitudA :Direccin** MAGNI TUD Solemosrepresentarlamagnituddeunacantidad vectorialconlamismaletraqueusamosparael vector, sin la flecha arriba. Una notacin alternativa eselsmbolovectorialencerradoenbarras verticales. (Magnitud de A) = A = | A|= | | A| | Por definicin, la magnitud de un vector es un escalar (un nmero) y siempre es positivo. DI RECCI N *Lasdirecciones,enunplano,sedeterminan porunngulo,medidoendireccincontraria al movimiento de las agujas del reloj.Ax +BxOO En un plano, direcciones opuestas estn definidas por los ngulos y + . * En el espacio tridimensional, es necesario usar dos ngulos para determinar una direccin. La seleccinmsfrecuenteeslausadaenla figura.Ladireccindelvector Ase determina por:I.El ngulo ( < 180) que OAhace con el eje OZ.II.El ngulo entre el plano AOZ y el plano XOZ,medidoendireccincontrariaala direccin de las agujas del reloj.Ayzx Se requieren dos ngulos para definir una direccin en el espacio tridimensional. I GUALDAD DE DOS VECTORES: Decimosquedosvectoressonigualessiyslosi tienen la misma direccin y la misma magnitud. FSICA TEMA: ANLISIS VECTORIAL II Academia Preuniversitaria "ADUNI" Ingenieros. Preparacin Exclusiva para la UNT! Academia Preuniversitaria ADUNI" INGENIEROS.R. Descartes # 198 - Urb. La Noria. Telfono 509007 2 ADI CI N DE VECTORES En la figura, se ilustrauna manera de considerar la sumavectorial en trminosde tringulosluego, se generaliza a polgonos, para ms de dos vectores.1) MTODO DEL TRI NGULO R = A+BABAB 2) MTODO DEL POL GONO ABCABCR=A+B+C CUI DADO ABCABCDR = A+B+C | R|= 0R = A+B+C+D | R|= 0 3) MTODO DEL PARALELOGRAMO Geomtricamentedefinimoselvectorsumacomo sigue. En elplano que contienea los vectores Ay Bformemoselparalelogramoquetienecomoun ladoa Aycomoladoadyacentea B.Entonces A+B es el segmento de recta dirigido a lo largo de ladiagonaldelparalelogramollamadaresultante (R = A+B). ABABR = A + BR R = A+B:vector resultante; por lo tanto, tiene magnitud (mdulo) y direccin. Su magnitud se determina: + + ABCos 2 B A2 2R = | | R| | =| R| =| A+B| = CUI DADOLamagnitud(mdulo)delaresultante cumple la siguiente desigualdad: RmnR Rmx Casos particulares: VectoresVector resultanteMagnitud (Mdulo) *0 =

BAR = A + B

Rmx = A + B * = 90 ABR = A + B2 2B A R + = * = 180

BAR = A B Rmn = A - B

*Sidosvectorestienenigualmagnitud (mdulo), se cumple: aaR/2/2VectoresVector resultante ) ( aCos 2 R2= VectoresVectorresultanteMagnitud (Mdulo) Academia Preuniversitaria "ADUNI" Ingenieros. Preparacin Exclusiva para la UNT! Academia Preuniversitaria ADUNI" INGENIEROS.R. Descartes # 198 - Urb. La Noria. Telfono 509007 3 aa6030303 a R = aa4545

2 a R =

a120a6060 R= a

DI FERENCI A DE VECTORESLadiferenciaentredosvectoresseobtiene sumandoalprimeroelnegativo(uopuesto)del segundo; esto es: D = A - B = A + (-B) BA-BAA + (-B) = A - B -BAD=D *Magnitud del vector diferenciaB.D = | D|= | | D| |= | A-B|= | B-A|= + ABCos 2 B A2 2 * Direccin:perounaformamscmodade representaralvectordiferenciaesla siguiente:BABAD = B - APunto dellegadaPunto departida- BABAD = A - BPunto dellegadaPunto departida- MULTI PLI CACI N DE UN VECTOR POR UN ESCALAR Si el vector A se multiplica por una cantidad escalar positiva"m",elproductomAesunvectorque tiene la misma direccinque y la magnitud mA.Si "m"esunacantidadescalarnegativa,elmAestdirigido opuesto aA. * Si: m>0 (escalar) y A vector.AmAmA0