Lembra do exemplo do carro atravessando a ponte, quando falamos que as grandezas vetoriais precisavam de direção e sentido? Pois é, os vetores são a ferramenta utilizada para representar essas informações! Basicamente, o vetor é um segmento de reta que tem direção (horizontal ou vertical, por exemplo) e também sentido (para cima ou para a direita, por exemplo, indicado por uma flechinha). O vetor tem também um “tamanho”, que na Física chamamos de “módulo” ou, também, de “magnitude”.
Operações com Vetores
No caso da soma com grandezas escalares, como a massa, o cálculo é muito simples. Imagine que você está no mercado, coloca 1 kg de maçãs na balança e, em seguida, coloca mais 1kg de maçãs. É fácil concluir que você terá 2 kg de maçãs no equipamento, certo? No caso de grandezas vetoriais, como quando duas forças agem num corpo, o efeito combinado dessas forças (isto é, a soma delas) não depende apenas dos valores das forças, mas também da direção em que cada uma delas aponta. Por exemplo: se um jogador de futebol americano empurra a bola para a direita com uma força de 1 N, e o jogador adversário a empurra para a esquerda com 1 N, a soma das forças não é 2 N! É, na verdade, 0 N (força nula), porque as forças têm direção e atuavam em sentidos opostos!
Dentro desse universo das grandezas vetoriais, saber realizar a soma dos vetores é muito importante. E é justamente isso vamos aprender agora!
Vetores com Mesma Direção e Sentido
Como aqui os vetores possuem a mesma direção e sentido, ao realizarmos a soma, iremos obter um novo vetor, cuja orientação é a mesma dos anteriores, sendo o seu módulo a soma dos módulos dos demais vetores. Se liga nesse desenho, ele vai te ajudar a entender isso!
Vetores com Mesma Direção e Sentidos Contrários
Esse caso é praticamente igual ao anterior! A única diferença é que ocorre a subtração dos módulos. Lembre-se que o vetor resultante terá o sentido do vetor de maior módulo!
Vetores Perpendiculares
Basta você aplicar um pouco de geometria! Quando os vetores são perpendiculares, é uma aplicação direta da regra do paralelogramo. Como você aprendeu em matemática, a fórmula de Pitágoras pode ser aplicada (relembrando a fórmula abaixo). Para resolver, devemos formar um triângulo retângulo cujos catetos são os vetores que estão sendo somados. Pois, então, a soma destes vetores é exatamente a hipotenusa desse triângulo, como você pode ver no exemplo abaixo:
Adição de Vetores aos Pares – Regra do Paralelogramo
Para somar vetores através desse modo, os dois devem ser colocados na mesma origem. O vetor resultante da soma tem módulo calculado pela aplicação da lei dos cossenos.
Adição de Vários Vetores – Regra do Polígono
A partir de um ponto qualquer, coloque o primeiro vetor. A partir da ponta do primeiro vetor, coloque um segundo vetor, e assim sucessivamente. Após desenhar todos os vetores, o vetor resultante é achado desenhando-se um vetor que vai do começo do primeiro até a ponta do último. Veja:
Para saber mais, veja também:
- Grandezas Físicas e Sistema Internacional de Unidades
- Conversão de Unidades
- Conceitos de Cinemática: Velocidade e Aceleração
- Movimento Retilíneo Uniforme
- Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
- Movimento Circular Uniforme
- Movimento de Queda Livre e Lançamento Vertical
- Movimentos Compostos e Lançamento Oblíquo
- Revisão dos Movimentos