¿Qué es la física vectorial?
Un vector es una representación visual de una cantidad física que tiene magnitud y dirección. La física vectorial es el estudio de las diversas fuerzas que actúan para cambiar la dirección y la velocidad de un cuerpo en movimiento. Las herramientas matemáticas del análisis vectorial proporcionan un medio útil por el cual observar la interacción de las fuerzas naturales en el universo físico y predecir el impacto que estas fuerzas tendrán en la materia en movimiento.
Los vectores están simbolizados por flechas de longitudes variables. La longitud relativa de cada flecha representa su magnitud, que puede ser la velocidad o cualquier otra fuerza que sea capaz de medir. Cada flecha tiene una cierta dirección, que se denota en un plano cartesiano utilizando los ejes geográficos del norte, sur, este y oeste. La cola de cada vector comienza desde las coordenadas cartesianas de (0,0) y la posición de la cabeza o la flecha denota su dirección respectiva.
Las herramientas de análisis vectorial proporcionan un medio por el cual predecir los cambios resultantes en ambas tLa magnitud y dirección de un cuerpo impactado por fuerzas externas. Por ejemplo, un avión que se dirige hacia el norte a una velocidad de 100 mph (160.93 kph) finalmente sufrirá un cambio tanto en la velocidad como en la dirección si encuentra un viento de 25 mph (40.23 kph) desde el oeste. La dirección y la velocidad resultantes del plano se pueden calcular utilizando vectores dibujados para escala.
El análisis y la resolución del vector se trazan comúnmente en un gráfico de eje XY para que cada vector pueda ser fácilmente otorgado a una dirección y se le asigne una magnitud apropiada. El análisis vectorial se realiza para determinar el efecto resultante o neto en un cuerpo de una o más fuerzas que actúan para cambiar su movimiento y dirección. La resolución de los problemas de física vectorial se puede calcular utilizando varios métodos.
Los problemas de física vectorial simple se pueden resolver construyendo un paralelogramo de cada uno de los dos segmentos de línea distintos trazados en un automóvilavión tesiano. Se agregan líneas punteadas similares replicadas de cada uno de los vectores separados y se dibuja una línea en el extremo opuesto del paralelograma construido. La línea dibujada simboliza la dirección y magnitud resultante del cuerpo sobre el cual las otras fuerzas han actuado para cambiar su dirección y velocidad.
La física vectorial se refiere a la relación entre las fuerzas que actúan entre sí, ya sean cuerpos grandes en movimiento o partículas que interactúan entre sí a nivel subatómico. La resolución de problemas de vectores más complejos se puede resolver mediante el uso de ecuaciones matemáticas algebraicas o trigonométricas que calculan la adición o producto de los diversos vectores. Una de las primeras aplicaciones del análisis de vectores fue su uso para describir con precisión la relación entre emanar fuerzas eléctricas y magnéticas, un componente central de la teoría del electromagnetismo, descubierto por primera vez por el físico escocés James Maxwell Secretario en el siglo XIX.