O que é física vetorial?

Um vetor é uma representação visual de uma quantidade física que possui magnitude e direção. A física vetorial é o estudo das várias forças que agem para mudar a direção e a velocidade de um corpo em movimento. As ferramentas matemáticas da análise vetorial fornecem um meio útil para observar a interação das forças naturais no universo físico e prever o impacto que essas forças terão sobre a matéria em movimento.

Os vetores são simbolizados por setas de comprimentos variados. O comprimento relativo de cada seta representa sua magnitude, que pode ser velocidade ou qualquer outra força capaz de medir. Cada seta tem uma certa direção, que é indicada em um avião cartesiano usando os eixos geográficos do norte, sul, leste e oeste. A cauda de cada vetor começa com as coordenadas cartesianas de (0,0) e a posição da cabeça ou seta indica sua respectiva direção.

As ferramentas da análise vetorial fornecem um meio pelo qual prever as mudanças resultantes em ambosa magnitude e a direção de um corpo afetado por forças externas. Por exemplo, um avião que está em direção ao norte a uma velocidade de 160,93 km / h acabará por uma mudança na velocidade e na direção se encontrar um vento de 40,23 km / h do oeste. A direção e a velocidade resultante do plano podem ser calculadas usando vetores desenhados para escalar.

A análise e resolução do vetor

geralmente são plotadas em um gráfico do eixo XY, para que cada vetor possa ser facilmente concedido a uma direção e atribuído uma magnitude apropriada. A análise vetorial é realizada para determinar o efeito resultante ou líquido em um corpo de uma ou mais forças que atuam para alterar seu movimento e direção. Resolução dos problemas de física vetorial pode ser calculada usando vários métodos.

Problemas simples de física vetorial podem ser resolvidos construindo um paralelogramo de cada um dos dois segmentos de linha distintos plotados em um carroplano tesiano. Linhas pontilhadas semelhantes replicadas de cada um dos vetores separadas são adicionadas e uma linha é desenhada na extremidade oposta do paralelogramo construído. A linha desenhada simboliza a direção e a magnitude resultantes do corpo sobre a qual as outras forças agiram para mudar sua direção e velocidade.

A física vetorial está preocupada com a relação entre forças que agem entre si, sejam elas grandes corpos em movimento ou partículas interagindo entre si no nível subatômico. A resolução de problemas vetoriais mais complexos pode ser resolvida usando equações matemáticas algébricas ou trigonométricas que calculam a adição ou produto dos vários vetores. Uma das primeiras aplicações da análise vetorial foi seu uso para descrever com precisão a relação entre emanar forças elétricas e magnéticas, um componente central da teoria do eletromagnetismo, descoberta pela primeira vez pelo físico escocês James Maxwell, no século XIX.