jueves, 26 de enero de 2012

Vectores


En físicamatemáticas e ingeniería, un vector es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por un módulo (o longitud) y una dirección Las magnitudes vectoriales quedan representadas por un ente matemático que recibe el nombre de vector. Así, un vector queda caracterizado por los siguientes elementos: su longitud o módulo, siempre positivo por definición, y su dirección, la cual puede ser representada mediante la suma de sus componentes vectoriales ortogonales, paralelas a los ejes de coordenadas.


Archivo:Moglfm01sn vector.jpg
Representación gráfica de una magnitud vectorial
Se representa como un segmento orientado, con una dirección, dibujado de forma similar a una "flecha". Su longitud representa el módulo del vector y la "punta de flecha" indica su dirección.

Clasificación de Vectores
  • Vectores libres: no están aplicados en ningún punto en particular.
  • Vectores deslizantes: su punto de aplicación puede deslizar a lo largo de su recta de acción.
  • Vectores fijos o ligados: están aplicados en un punto en particular.
  • Vectores unitarios: vectores de módulo unidad.
  • Vectores concurrentes o angulares: son aquellas cuyas direcciones o líneas de acción pasan por un mismo punto. También se les suele llamar angulares por que forman un ángulo entre ellas.
  • Vectores opuestos: vectores de igual magnitud, pero dirección contraria.
  • Vectores colineales: los vectores que comparten una misma recta de acción.
  • vectores paralelos: si sobre un cuerpo rígido actúan dos o más fuerzas cuyas líneas de acción son paralelas.
  • Vectores coplanarios: los vectores cuyas rectas de acción son coplanarias (situadas en un mismo plano).
Operaciones con vectores
  1. Suma de vectores Para sumar dos vectores libres (vector y vector) se escogen como representantes dos vectores tales que el extremo final de uno coincida con el extremo origen del otro vector.
    • Métodos del paralelogramoConsiste en disponer gráficamente los dos vectores de manera que los orígenes de ambos coincidan en un punto, trazando rectas paralelas a cada uno de los vectores, en el extremo del otro y de igual longitud; el resultado de la su  ma es la diagonal de dicho paralelogramo que parte del origen común de ambos vectores.
    • Método del triángulo Consiste en disponer gráficamente un vector a continuación de otro; es decir, el origen de cada uno de los vectores se lleva sobre el extremo del otro. El vector resultante es aquél que nace en el origen del primer vector y termina en el extremo del último.  
    • Método analítico para la suma y diferencia de vectores
  2. Producto Escalar El producto de un vector por un escalar es otro vector cuyo módulo es el producto del escalar por el módulo del vector, cuya dirección es igual a la del vector, o contraria a este si el escalar es negativo.
  3. Producto vectorial es una operación binaria entre dos vectores de un espacio euclídeo tridimensional que da como resultado un vector ortogonal a los dos vectores originales.
  4. Producto de un vector por un escalarEl producto de un vector por un escalar es otro vector cuyo módulo es el producto del escalar por el módulo del vector, cuya dirección es igual a la del vector, o contraria a este si el escalar es negativo.
  5. Descomposiciones de un vectorDado un vector \mathbf{a} y una dirección de referencia dada por un vector unitario \mathbf{n} se puede descomponer el primer vector en una componente paralela y otra componente perpendicular a la dirección de referencia: \mathbf{a} = \mathbf{a}_\| + \mathbf{a}_\bot = (\mathbf{n}\cdot\mathbf{a})\mathbf{n} +
(\mathbf{n}\times \mathbf{a})\times \mathbf{n} 
  6. Ángulo entre dos vectoresEl ángulo determinado por las direcciones de dos vectores \mathbf{a} y \mathbf{b} viene dado por: 
\cos \theta = \frac {\mathbf a \cdot \mathbf b}{|\mathbf{a}| \, |\mathbf{b}|}

    Ejemplos 

          

                                                       
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