Vetor e Grandezas Vetoriais: Classificação e Conceitos


Vetor e grandezas vetoriais compõem uma parte muito importante da física e da matemática. Muita gente se assusta só por ver esses termos, acreditando que seja algo complexo, de difícil entendimento. Mas, na realidade, entender o que são o para que servem o vetor e as grandezas vetoriais é mais fácil do que você imagina.

Antes de explicar tudo isso do ponto de vista físico, que tal um exemplo para começar a entender? Imagine o seguinte diálogo:

– Vi o João na Rua das Flores hoje, estava de carro.
– Mas em que direção ele estava?
– Na mesma direção da rua mesmo.
– Em que sentido?
– Ele estava indo sentido a Rua das Bromélias.

Vetor e Grandezas Vetoriais

O que é uma grandeza?

Já que vamos falar de vetor e grandezas vetoriais, a primeira coisa que precisa ser esclarecida é: o que é uma grandeza? Na ciência, grandeza é tudo aquilo que pode ser medido. Portanto, massa é uma grandeza, porque pode ser medida; comprimento, velocidade, aceleração seguem essa mesma lógica, são grandezas porque estão passíveis de medição.

Na física, consideramos dois tipos básicos de grandezas: as escalares e vetoriais. As grandezas escalares são aquelas que podem ser perfeitamente compreendidas apenas com o valor numérico acrescido de unidade de medida, sem necessitar de nenhuma informação adicional.

Por exemplo, a massa é uma grandeza escalar, se alguém diz simplesmente que um corpo pesa 60 Kg, a informação já está completa. A temperatura também faz parte desse grupo, pois se está 20°C, não é preciso dizer mais nada para compreender.

O volume, o tempo e tantas outras grandezas também são escalares, mas, nem todas.

Vetor e grandezas vetoriais

Existem algumas coisas na física que podem ser medidas, portanto, são grandezas, mas apenas um número e uma unidade de medida não são o suficiente. Esse é o ponto de partida para compreender tudo sobre vetor e grandezas vetoriais.

As grandezas vetoriais são todas aquelas que precisam de módulo (valor numérico acrescido de unidade), direção e sentido para que fiquem claras e completas.

Entre os exemplos mais comuns de vetor e grandezas vetoriais temos a força, o deslocamento de um corpo, a velocidade, a aceleração e a posição.

O vetor é o símbolo gráfico usado para representar uma grandeza vetorial. É uma flecha que pode estar na vertical ou horizontal (direção) e apontando para o norte, sul, leste ou oeste (sentido).

Portanto, não basta dizer que um corpo se desloca a uma velocidade de 10 km/h, é preciso dizer qual é a direção e o sentido que está sendo percorrido para que a informação fique completa. Do mesmo modo, quando uma força está sendo exercida sobre um objeto, há a necessidade de informar a sua intensidade, direção e sentido. Porque velocidade e força são grandezas vetoriais.

Para que dois vetores possam ser considerados iguais, eles obrigatoriamente precisam ter o mesmo módulo (ou seja, o mesmo valor em número), a mesma direção e o mesmo sentido. Se um desses três elementos for diferente, ainda que a diferença seja pequena, já não se pode mais dizer que os vetores são iguais.

Compreender como acontece a representação gráfica de um vetor é muito importante. Sempre que você observar ou mesmo for colocar vetores em um gráfico, deve prestar atenção em todos os detalhes: os vetores de maior módulo precisam ter a reta maior; a reta deve ser posicionada na vertical ou na horizontal, de acordo com a direção pretendida; a flecha deve indicar qual é o sentido daquele vetor.

Tudo isso é importante porque influencia nos cálculos realizados com vetores, seja adição, subtração ou multiplicação. Quando o cálculo é feito no gráfico e um dos vetores não está bem posicionado ou não está com o tamanho certo, o resultado será prejudicado. Mas também é possível calcular analiticamente, usando recursos matemáticos como a raiz quadrada, seno, cosseno e outros.

• Vetor oposto: você pode encontrar um vetor u acompanhado por um vetor –u, isso significa que os dois possuem o mesmo módulo e a mesma direção, no entanto, seus sentidos são opostos.

• Vetor nulo: é o vetor cujo módulo corresponde a zero e sua direção e sentido são indeterminados.

Uma informação muito importante a respeito de vetor e grandezas vetoriais é que o módulo nunca pode ser um número negativo, inclusive, a própria característica do módulo é ser um número positivo. O que muda é a representação do sentido, por exemplo: se um vetor vai para leste e o outro vai para oeste, um deles será representado com o sinal negativo, mas é só para determinar o sentido. O número é positivo.

Essa foi uma introdução sobre o vetor e grandezas vetoriais. O mais importante nesse momento é assimilar que uma grandeza vetorial sempre vai precisar de módulo, direção e sentido para que esteja completa, em qualquer circunstância. Não se esqueça disso!