Biología
MATERIAL: FM-01
MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES
Sistema internacional de medidas
En 1960, un comité internacional estableció un conjunto de patrones para estas magnitudes
fundamentales. El sistema que se ingresó es una adaptación del sistema métrico, y recibe el
nombre de Sistema Internacional (SI) de unidades.
Magnitudes
Fundamentales
Nombre
SímboloLongitud
metro
m
Masa
Kilogramo
Kg
Tiempo
segundo
s
Intensidad de corriente
eléctrica
ampere
A
Temperatura
kelvin
K
Cantidad de sustancia
mol
Intensidad luminosa
candela
mol
cd
También existen Magnitudes Derivadas que se obtienen a partir de las fundamentales por
medio de ecuaciones matemáticas. Como por ejemplo, el área que esderivada de longitud.
Nota: en cualquier fenómeno físico que se analiza, se debe tener en cuenta las unidades de
medidas con las cuales se trabaja, ya que deben ser compatibles, de lo contrario se procede
a la conversión de unidades.
Ejemplo:
1. 90 m/s se puede expresar como
A)
B)
C)
D)
E)
25 Km/h
1500 Km/h
900 Km/h
360 Km/h
324 Km/h
Escalares
Son magnitudes físicas fáciles dereconocer, ya que para identificarlas sólo necesitamos
saber su magnitud y la unidad de medida.
Ejemplos: rapidez,
temperatura, etc.
masa,
tiempo,
distancia,
área,
perímetro,
densidad,
volumen,
Vectores
Un vector se identifica por 4 características fundamentales: punto de aplicación, magnitud
(módulo o largo), sentido (indicado por la flecha) y dirección (indicado por lalínea recta que
pasa sobre el vector).
DIRECCIÓN
SENTIDO
MAGNITUD
•
punto de aplicación
Fig. 1
Una magnitud vectorial se simboliza con una letra que lleva una flecha en su parte superior
r
A.
r
Si queremos referirnos a la magnitud del vector A se denota por
r
A.
Algunos ejemplos de magnitudes vectoriales son: desplazamiento, velocidad, aceleración,
fuerza, momentumlineal, torque, etc.
Ejemplo:
2. De las siguientes afirmaciones sobre el vector PQ
I)
II)
III)
El punto P es el origen de PQ.
El vector PQ se puede abreviar QP.
El punto Q es el término de PQ.
De estas afirmaciones es (son) verdadera (s)
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo III
Sólo I y II
Sólo I y III
I, II, y III
2
Representación de un vector
Sea
r
C un vectortridimensional (tres dimensiones X, Y, Z)
r
C = (C X , CY , C Z )
Donde:
C X es la componente del vector en la dirección de X.
CY es la componente del vector en la dirección de Y.
C Z es la componente del vector en la dirección de Z.
La otra forma de escribir un vector, es en función de vectores unitarios (de magnitud 1)
asociados a cada eje.
r
i
r
- Al eje Y asociamos el vectorunitario j
r
- Al eje Z asociamos el vector unitario k
- Al eje X asociamos el vector unitario
r
r r
i = j = k =1
El vector
r
C queda representado de la siguiente forma:
r
r
r
r
C = C X i + CY j + C Z k
La magnitud de
r
C es:
r
C =
(C X )2 + (CY )2 + (C Z )2
Ejemplo:
3. De acuerdo a la figura 2, la componente del vector en la dirección del eje X es
A)
B)
C)
D)E)
Y
r
A ⋅ senα
r
A ⋅ tgα
r
A ⋅ cos α
r
A ⋅ sec α
r
A ⋅ csc α
r
A
α
X
Fig. 2
3
Álgebra de vectores
i. Adición (método del triángulo)
r
r
r
r
A y B , primero se dibuja A r a continuación se dibuja B ,
y
r
procurando mantener las proporciones, luego el origen de A se une con el final de B (punta
Al sumar dos vectores
de la flecha).
r
B
r
A
r r
A+B
r
A
r
B
Nota:
Encontrar el opuesto de un vector equivale a hallar otro, que posea igual magnitud y
r
dirección, pero con sentido opuesto. Matemáticamente el opuesto de A es
r
− A.
r
A
r
−A
ii. Sustracción
Se procede como en la suma, es decir, para obtener
operación
r r
A − B , se procede a efectuar la
r
r
A + − B obteniéndose así una suma de dos vectores....
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