Os vetores e escalares nos permitem descrever quantidades físicas. Os escalares são usados para quantidades que podem ser descritas completamente usando apenas um número e uma unidade. Os vetores, por outro lado, têm tanto uma magnitude quanto uma direção.
Exemplos de quantidades escalares incluem massa, temperatura, tempo e densidade. No caso de quantidades vetoriais, dois exemplos comuns são a velocidade e a força.
O que são vetores e escalares em física?
Vetores e escalares são duas formas de expressarmos quantidades físicas. O uso de cada um depende da natureza de cada quantidade.
Existem quantidades físicas que podem ser completamente definidas por um único número e uma unidade. No entanto, muitas outras quantidades têm uma direção e não podem ser expressas por um único número.
Uma quantidade escalar é uma quantidade física que pode ser expressa por um único número. Por outro lado, uma quantidade vetorial tem uma magnitude (o número) e uma direção.
Uma ilustração disso é o movimento de um carro: devemos especificar não só a rapidez com que ele se move, mas também considerar a direção em que ele se move.
Como vetores e escalares têm propriedades diferentes, normalmente usamos letras com setas, como $latex \vec{A}$, para indicar que os vetores têm direção.
Características e diferenças entre vetores e escalares
Principais características dos escalares
- As quantidades escalares são representadas por um único número (magnitude) e uma unidade.
- As operações aritméticas ordinárias aplicam-se a quantidades escalares. Por exemplo, 3 km + 5 km = 8 km.
- Os escalares são normalmente representados por letras comuns, tais como A, T, S.
Principais características dos vetores
- Os vetores são definidos por uma magnitude e uma direção.
- A combinação de vectores requer um conjunto de operações diferente da aritmética comum.
- Os vetores são geralmente representados por uma letra com uma seta em cima. Por exemplo, $latex \vec{A}, ~\vec{V}$.
- Dois vetores são paralelos se eles tiverem a mesma direção.
- Dois vetores são iguais só se tiverem a mesma magnitude e a mesma direção.
- A magnitude de um vector é uma quantidade escalar.
Exemplos de vetores e escalares
A seguir estão alguns exemplos de quantidades vetoriais e quantidades escalares:
| Escalares | Vetores |
| Distância | Deslocamento |
| Tempo | Velocidade |
| Temperatura | Aceleração |
| Massa | Força |
| Densidade | Momento |
| Energia |
Podemos entender a diferença entre vetores e escalares considerando a distância (quantidade escalar) e o deslocamento (quantidade vetorial).
Deslocamento é a mudança na posição de um objeto. Deslocamento é uma quantidade vetorial porque devemos especificar a direção quando indicamos a que distância um objeto se moveu.
Por exemplo, caminhar 500 m ao norte não o levará ao mesmo lugar que caminhar 500 m ao sul. Estes dois deslocamentos têm a mesma magnitude, mas direções diferentes.
Note que o deslocamento não está diretamente relacionado com a distância total percorrida.
Podemos representar o deslocamento através de uma seta apontando na direção do deslocamento:
O deslocamento é sempre uma linha reta do ponto inicial ao ponto final, ou seja, não depende do caminho percorrido, mesmo que seja curvo:
Se um objeto vai a um ponto P2 e volta ao ponto P1, o deslocamento é 0, ou seja, o deslocamento total para uma viagem de ida e volta é 0, independentemente da distância percorrida:
Exercícios sobre vetores e escalares para resolver
Encontre a soma das quantidades escalares: 13 kg + 15 kg.
Escreva a resposta na caixa.
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Jefferson Huera Guzman
Jefferson é o principal autor e administrador do Neurochispas.com. O conteúdo interativo de Matemática e Física que criei ajudou muitos alunos.
