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ANALISIS VECTORIAL, formas de representar un vector, unitario, ángulos directores, ejercicios y problemas resueltos



Contenido

ANALISIS VECTORIAL. 1

Magnitud o cantidad física escalar. 1

Magnitud o cantidad física vectorial 1

VECTORES. 2

Vector posición o radio vector. 2

Forma Polar. 2

Forma Geográfica. 2

Forma Cartesiana o Coordenadas Rectangulares. 3

Forma de Componentes Base o Vectores Base. 3

Forma de Módulo y Ángulos Directores. 4

Forma de Módulo y Vector Unitario. 4

Ejercicios Formas de representar un vector


ANALISIS VECTORIAL

Medir

Significa comparar una magnitud con otra de la misma especie llamada patrón.

Magnitud

Es todo lo que se puede medir o cantidad física. Las magnitudes físicas pueden ser escalares o vectoriales.

Magnitud o cantidad física escalar

Es aquella magnitud que necesita únicamente de su módulo o tamaño junto con su unidad de medida para estar completamente determinada. Por ejemplo: distancia, masa, temperatura, rapidez, energía, tiempo, entre otras.

Magnitud o cantidad física vectorial

Es aquella magnitud que para estar completamente determinada necesita de magnitud (módulo o tamaño), dirección y sentido junto con su unidad de medida para estar completamente determinada. Por ejemplo: posición, desplazamiento, peso, velocidad, fuerza, torque, entre otras.

Las magnitudes físicas vectoriales pueden ser representadas mediante segmentos de recta dirigidos llamados vectores.


vectores

VECTORES

Vector posición o radio vector

Es el vector que va desde el origen de coordenadas hasta cualquier punto del plano cartesiano o del espacio tridimensional.

Existen 6 formas de expresar un vector posición:

1.- Forma polar

2.- Forma geográfica

3.- Forma cartesiana o coordenadas rectangulares

4.- Forma de componentes base o vectores base

5.- Forma de módulo y ángulos directores

6.- Forma de módulo y vector unitario

Forma Polar

Cuando se conoce su módulo y su ángulo en posición normal

Ángulo en posición normal.- Es el ángulo que se mide desde el eje positivo de las abscisas hasta el radio vector, siendo positivo si se genera en sentido antihorario y negativo si se genera horario.

vector forma polar

Forma Geográfica

Cuando se conoce el módulo y el ángulo de referencia respecto a los puntos cardinales.


vector forma geografica

Forma Cartesiana o Coordenadas Rectangulares

Cuando se expresa el vector en forma de par ordenado.


vector forma rectangular cartesiana

Si tenemos las coordenadas rectangulares del vector y queremos encontrar su módulo, lo que haremos es aplicar el Teorema de Pitágoras:


modulo vector

En cambio para encontrar un ángulo de referencia agudo formado con el eje de las abscisas (X), utilizaremos la función trigonométrica tangente, y los valores absolutos de las componentes cartesianas:


angulo vector

Forma de Componentes Base o Vectores Base

Cuando se escribe las componentes cartesianas acompañadas de los vectores base:


vectores base

Ejercicio de representación vectores

Expresa el siguiente vector de forma polar, geográfica, cartesiana y componentes base:


ejercicio representacion vectores

ejercicio representacion vectores

Forma de Módulo y Ángulos Directores

Cuando se conoce el tamaño del vector y los ángulos directores α y β.

El ángulo α se define como el ángulo formado entre el eje de las abscisas positivo (X) y el radio vector, pero entre 0º a 180º.

El ángulo β se define como el ángulo formado entre el eje de las ordenadas positivo (Y) y el radio vector, pero entre 0º a 180º


modulo angulos directores alfa beta

Forma de Módulo y Vector Unitario

Cuando se conoce el tamaño del vector y su vector unitario.

Vector Unitario

Es aquel vector que únicamente indica la dirección y sentido, por lo que su módulo siempre vale 1.

Se encuentra dividiendo los vectores base para el módulo:


vector unitario

vector unitario ejercicios

Ejercicios Formas de representar un vector

1.- Un vector A tiene un módulo de 260 u, un ángulo α = 160º y β > 90º. Determinar:

a). β

b). El vector en forma polar

c). El vector en componentes cartesianas

d). El vector en componentes base

e). El vector en módulo y vector unitario


ejercicio forma polar cartesiana base unitario

ejercicio forma polar cartesiana base unitario vector

2.- Un vector B tiene de módulo 150 u y su unitario es (0,7246i + nj), donde se sabe que su ángulo β > 90º. Determinar:

a). El valor de n

b). α y β

c). El vector en componentes base

d). El vector en forma de módulo y ángulos directores

e). El vector en forma polar 
ejercicio forma polar cartesiana base unitario vector angulos directores
ejercicio forma polar cartesiana base unitario vector angulos directores grafica





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