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Magnitudes escalares y vectoriales – Física 1

Magnitudes escalares y vectoriales en Física 1

Debemos saber que:

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Por lo anterior, se dice que las matemáticas son el lenguaje de la física, cabe mencionar que en el estudio de ciertos fenómenos naturales resulta que hay magnitudes físicas importantes para describirlos y comprenderlos, las cuales tienen características especiales, como las magnitudes físicas vectoriales, que pueden ser representadas por entes matemáticos llamados vectores

A manera de ejemplo:

-Tenemos que la distancia recorrida por un corredor es clara al decir que recorrió 5000 m, de la misma manera, el tiempo que empleo en el recorrido queda totalmente especificado cuando se dice que el recorrido lo hizo en 20.4 min

-El volumen de agua en un contenedor queda completamente especificado cuando se dice que contiene 1000 litros

Con lo anterior tenemos que la distancia, el tiempo y el volumen reciben el nombre de magnitudes físicas escalares o simplemente escalares

concepto de magnitud escalar que es la magnitud escalar

Además de las magnitudes físicas escalares que se mencionaron anteriormente, también existen otras como:

-Temperatura

-Área

-Densidad

-Masa

-Energía

Cabe mencionar que estas magnitudes escalares quedan completamente definidas por un número y la unidad

Sin embargo existen otras magnitudes que, para quedar completamente definidas, tiene que reportar no solo su valor numérico y unidad sino también su dirección y otras características, como el sentido y el punto de partida u origen, a estas magnitudes se les conoce como magnitudes físicas vectoriales o simplemente magnitudes vectoriales

Una magnitud vectorial es:

que es la magnitud vectorial concepto de magnitud vectorial

Por ejemplo de magnitud vectorial tenemos:

-Desplazamiento

-Fuerza

-Aceleración

-Velocidad

-Cantidad de movimiento

Cabe mencionar que las magnitudes vectoriales se representan por medio de vectores, un vector es:

que es un vector

Simbólicamente:

-Los vectores y las magnitudes vectoriales se representan por:

-Letras negritas (d)

-O por letras sobre las cuales se coloca una flecha pequeña 

caracteristicas de un vector

-La magnitud de una magnitud vectorial se representa por:

-La letra sin la flecha (d)

-O por la letra con la flecha arriba entre dos líneas verticales 

caracteristicas de un vector fisica

Gráficamente:

-Un vector se representa por un segmento de recta dirigida

caracteristicas de un vector en fisica

Características de un vector

Origen del vector

-Es el punto donde se inicia el segmento de recta (punto 0 en la figura anterior)

Dirección del vector

-Ésta queda representada por la recta sobre la que se encuentra el vector (línea punteada en la figura anterior)

Sentido del vector

-Está indicado por la punta de la flecha

Magnitud o modulo del vector

-Es el tamaño de la flecha, es decir, su longitud del origen a la punta (en la imagen anterior corresponde a 6 unidades)

Es importante señalar que debemos diferenciar los conceptos de dirección y sentido de un vector, para ello consideremos las cuatro líneas rectas L1, L2, L3, y L4, como se muestra a continuación:

diferencias entre direccion y sentido en un vector

Cada línea determina una dirección, las líneas paralelas L1 y L2 tienen la misma dirección y las líneas L2, L3, y L4 tienen diferente dirección, esto quiere decir que las líneas rectas paralelas tiene la misma dirección

Por ejemplo:

-Los velocistas de 100 m viajan en la pista de carreras en la misma dirección, aunque corran en diferentes carriles

Al considerar una dirección determinada, por ejemplo:

diferencia entre direccion y sentido en un vector

-Tomemos la línea L1

-Por esta línea un insecto puede ir de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, es decir, existen dos posibles sentidos para la dirección de L1

-Esto permite concluir que dos sentidos son iguales o contrarios, si se hace esta comparación en una misma dirección

Para representar gráficamente la magnitud de un vector se emplea una escala adecuada de acuerdo con la magnitud del vector y el tamaño que se le desee dar en el papel, si se requiere representar un vector en una cartulina o papel bond, no se empela la misma escala que si se desea representar en una hoja de tamaño carta

Por ejemplo:

-Una fuerza de 100 N se puede representar por un vector que tenga una longitud de 10 cm en un cuaderno si la escala es de 1 cm = 10 N, sin embargo no se pude si la escala es 1 cm = 20 N, el vector se habría representado por un segmento de recta de 5 cm de longitud, como se muestra en la siguiente figura:

representacion grafica de la magnitud de un vector

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