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Grandezas vetoriais e escalares

Física

A grandeza escalar é definida quando o seu módulo e sua unidade de medida estão especificados. Já a grandeza vetorial é representada por um “ente” matemático denominado de vetor.
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Imagine que quatro carros partam (como na imagem do topo do texto), cada um a 40 km/h, no sentido norte, sul, leste e oeste. Embora suas velocidades tenham valores iguais, podemos considerá-las diferentes, pois esses automóveis, em um mesmo intervalo de tempo, chegarão a posições completamente distintas.

Para grandezas como velocidade e deslocamento, apenas o valor não é suficiente para provocar uma perfeita compreensão daquilo que se deseja transmitir. Nesses casos, além do valor, é indispensável uma orientação. Dessa forma, dizer que a velocidade de um móvel é de 40 km/h de norte para sul é uma afirmação mais precisa.

As grandezas físicas como o deslocamento e a velocidade, que, além do seu valor, necessitam de uma orientação para que se tenha uma completa compreensão de seu significado, são chamadas de grandezas vetoriais.

Exemplos de grandezas vetoriais: velocidade, aceleração, deslocamento, força, quantidade de movimento, impulso, campo elétrico, campo magnético, empuxo etc.

Outras grandezas, como o tempo, não necessitam de uma orientação. Se alguém disser que agora são 16h e 35min, você não perguntaria se essa hora é horizontal para a direita ou vertical para cima. Quando apenas o valor da grandeza é suficiente para mostrar a ideia que se quer passar, a grandeza é dita escalar.

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Exemplo de grandezas escalares: massa, temperatura, tempo, energia, pressão, potencial elétrico etc.

Vetores

A ideia matemática de vetor encaixou-se perfeitamente na Física para descrever as grandezas que necessitavam de uma orientação. Vetores não são entes palpáveis, como um objeto que se compra no mercado, eles são representações. Vejamos um exemplo:

Representação de um vetor

Esse vetor poderia ser usado para representar o deslocamento do carro que se movia na rodovia 1 da esquerda para a direita. Poderíamos também dizer que seu comprimento representa um deslocamento de 100 m, o que implica que um deslocamento de 200 m seria representado por outro vetor com o dobro do tamanho do comprimento, pois o comprimento de um vetor caracteriza seu valor ou, usando um termo mais técnico, o comprimento caracteriza seu módulo. Chamamos o módulo do vetor acrescido de uma quantidade de medida de “intensidade da grandeza vetorial”.

A reta que serve de suporte para um vetor mostra a direção; e a seta caracteriza o sentido. Resumindo: para um vetor qualquer, temos:

Representação das partes de um vetor


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Representação de um cruzamento de rodovias
Representação de um cruzamento de rodovias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Grandezas vetoriais e escalares"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/grandezas-vetoriais-escalares.htm. Acesso em 19 de novembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Assinale a alternativa que contém apenas grandezas vetoriais.

a) Aceleração, velocidade, força, impulso, empuxo e trabalho.

b) Trabalho, aceleração, campo magnético, força centrípeta e temperatura.

c) Momento linear, campo magnético, campo elétrico e força.

d) Quantidade de movimento, campo magnético, energia e tempo

e) Energia, massa, peso, empuxo, campo elétrico e velocidade.

Questão 2

Cotidianamente as grandezas massa e peso são confundidas como se fossem exatamente iguais. Assinale a alternativa que indica corretamente a diferença entre massa e peso.

a) A massa é a quantidade de matéria de um corpo, por isso, é uma grandeza vetorial. O peso é a força com a qual o corpo é atraído pela Terra, por isso, é uma grandeza escalar.

b) O peso de um corpo é a força com a qual ele é atraído pela Terra, sendo, por essa razão, uma grandeza vetorial. A massa é a quantidade de matéria que compõe o corpo e é uma grandeza escalar.

c) Massa e peso são grandezas vetoriais. A diferença é que a definição de peso leva em consideração a aceleração da gravidade.

d) O peso é fruto do produto da massa pela gravidade, e a massa é fruto do produto do peso pela gravidade.

e) Todas as alternativas estão incorretas.

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