Nesse artigo vamos ver como é possível entender vetores na física.
Fala gurunauta, nesse post vou te passar as principais ideias para você entender como associar vetores com a física. De fato, os vetores são parte essencial da Física, porém, muitas vezes não é tão claro como e por quê uma flecha pode ser tão significativa. Então, vêm comigo e vamos acabar com essas dúvidas que hoje, você vai ver esse assunto de forma diferente.
O que são Vetores na física
Então, vamos começar do início, primeiro, entendendo o que são vetores. Na verdade, os vetores são objetos matemáticos que satisfazem algumas propriedades, você pode ver mais delas aqui. Todavia, para no contexto da física podemos pensar nesses objetos como uma representação de uma grandeza que necessite de três características:
- Módulo: É a intensidade, o valor absoluto da grandeza.
- Direção: Onde a grandeza está, horizontal, vertical ou inclinada.
- Sentido: Para onde a grandeza aponta, por exemplo, para cima, baixo, esquerda e direita.
Ou seja, toda vez, a partir de agora que você ver uma dessas flechas você deve ter em mente que elas estão representando grandezas físicas.
Representação de vetores
Conforme já dito, os vetores irão carregar três informações (módulo, direção e sentido). No entanto, é interessante que você saiba como eles podem ser representados. Nesse sentido, vamos ver essas representações.
A primeira é a representação geométrica, conforme apresentado na Figura 1.
Nesse caso, o vetor é representado como uma flecha que parte da origem do espaço e vai até um ponto específico. Bom, com essa representação fica fácil descobrir o módulo de um vetor. Em particular, para o vetor da Figura 1, vamos chamar ele de V, temos que seu módulo (intensidade ou tamanho) é
Ademais, podemos ter, também, representações algébricas para os vetores. Em particular, para os vetores A, B e E temos:
em que, quaisquer uma das representações acima designa o respectivo vetor.
Vetores na física
Na maior parte de problemas de física, você irá trabalhar com vetores de alguma forma. Portanto, é imprescindível que você saiba o que são vetores e principalmente identificar as gradezas vetoriais, nesse sentido, separamos as principais grandezas vetoriais para você ter em mente:
Agora que você já conhece as grandezas físicas vetoriais, resta para você apenas trabalhar com elas como se fossem os vetores comuns que você conheceu em geometria analítica.
Decompondo um vetor
Um dos pontos chaves em grandezas físicas é o fato que elas ocorrem em duas ou mais dimensões. Nesse sentido, um vetor da forma da Figura 1 possui componentes que agem em cada eixo do espaço.
Portanto, é possível obter cada uma das componentes de modo que o estudo de uma grandeza física seja simplificado. Para isso, vamos considerar a Figura 2
Um vetor v da forma da figura 2, pode ser decomposto em termos do ângulo theta mostrado nessa Figura, em particular as componentes vx e vy são:
Veja uma aplicação relevante do uso de vetores e da decomposição em física no lançamento oblíquo.
Grandezas vetoriais resultantes
Um dos pontos interessantes sobre vetores é quando falamos de grandezas físicas resultantes. Nesse caso, uma grandeza resultante é apenas a soma de vetores. Em particular, a soma acontece exatamente como a soma de componente a componente. Portanto, a soma de três forças, por exemplo A,B e E das mostradas acima ocorre da seguinte forma:
A soma componente a componente é importante, pois, pode-se ter valores negativos e, consequentemente, que alterem a direção e sentido dos vetores.
E se você chegou até aqui, que tal aprender como física como um ganhador do prêmio Nóbel?, aprenda como Feynman estudava e aprendia qualquer coisa.
Bom gurunauta, chegamos ao fim de mais um texto e com isso a Meuguru vem te lembrar que, para todo aperto e dificuldade há um guru para você. Conta com a gente que vamos salvar o seu semestre.
