La física se caracteriza por hacerse preguntas como ¿Por qué? ¿Cuánto? ¿Dónde? Y ¿Cómo?
Es así como los matemáticos diseñaron una manera práctica de expresar cantidades que tienen a su vez sentido, dirección y módulo.
Regidos por las leyes universales que tratan con distancia y velocidades.
Para una mayor comprensión del tema es imperativo saber que en física se manejan dos tipos de magnitudes, escalares y vectoriales.
Siendo las magnitudes escalares aquellas que quedan perfectamente definidas por su valor numérico y su unidad, como por ejemplo 2 kilogramos.
Sin embargo no todas las magnitudes pueden ser representadas de esta manera sino que exigen agregar definiciones de dirección y sentido.
Es allí cuando hablamos de magnitudes vectoriales.
Como por ejemplo magnitudes como:
Velocidad, fuerza y desplazamiento.
Vector:
Un vector se define por ser un objeto geométrico usado para describir magnitudes físicas.
Por tanto los vectores se basan en operaciones matemáticas y su forma más sencilla y entendible es la expresión que se da a través de un segmento de recta que se ubica en el espacio y tiene alguna orientación establecida.
Este se expresa gráficamente como una flecha (un segmento con un triángulo en un extremo) con una letra minúscula o dos mayúsculas en su origen y extremo respectivos.
Un vector que tiene origen en un punto A que conecta con un extremo en el punto B se expresa como AB colocando una flecha encima de las letras de tal manera que se indique que es un vector.
Los elementos principales de un vector son tres.
Módulo, dirección y sentido.
- Módulo:
También llamado magnitud o intensidad, es la longitud medida en cierta escala de un segmento.
El módulo de un vector siempre debe ser positivo y diferente a cero.
- Dirección:
La dirección u orientación del vector se evidenciara por la recta contenida en el vector o cualquiera paralela a esta.
Determinada por el ángulo que puede formar el mismo vector con una línea referencial que podría ser el eje X del sistema de coordenadas.
O con la dirección respecto a los puntos cardinales si se trata de un plano geográfico.
- Sentido:
Este se representa gráficamente con la punta de la flecha que se encuentra en un extremo del vector.
Vectores que tienen la misma dirección pueden tener igual o diferente sentido dependiendo de los signos positivos o negativos que se asigne a cada vector, no olvidemos que indica la dirección en la que se dirige la acción del vector.
Clasificación de los vectores
Teniendo en cuenta los conceptos ya estudiados podemos resaltar los principales tipos de vectores.
- Vector de posición: Este se caracteriza por poseer un origen invariable, por ello también es conocido como vector fijo.
- Deslizante: Este tiene como característica que en todo momento mantiene su línea de acción, pese a cambiar de posición
- Libre: Este se caracteriza en que aunque mantiene su línea de acción también puede desplazarse hacia una recta paralela a la misma.
- Vectores colineales: Se denomina colineales a dos o más vectores que se encuentran en una misma línea de acción
- Los vectores paralelos: Estos dos o más vectores se denominan paralelos cundo sus líneas se encuentran paralelas entre sí
- Los vectores concurrentes: se denominan así cuando las líneas de acción de uno o más vectores se interceptan en algún punto.
- El vector unitario: Es aquel que posee como módulo la unidad.
- Opuestos: son aquellos vectores que tienen igual modulo y dirección, pero sentidos contrarios.
- Los vectores equipolentes: Dos vectores son equipolentes cuando tienen igual módulo, dirección y sentido, también se puede decir que son vectores iguales.
- Vectores ligados: Los vectores ligados son vectores equipolentes que actúan en la misma recta. Es decir, los vectores fijos tienen el mismo módulo, dirección, sentido y se encuentran en la misma recta.
