En el estudio de los fenómenos físicos,
con frecuencia aparecen propiedades y
relaciones entre los objetos que no
pueden ser descritos solamente con
un número. Al hablar de la fuerza,
por ejemplo, se especifica la magnitud
y la dirección en la que se aplica, ya
que tendrá efectos muy diferentes sobre
un cuerpo si actúa en el mismo sentido
o en sentido contrario al movimiento, o
si se aplica frontalmente o con alguna
inclinación. Por eso, para representar
la fuerza se utilizan los
vectores.
Si varias fuerzas actúan sobre un
cuerpo, la fuerza neta ejercida sobre
éste es la suma vectorial de todas
ellas. La suma se conoce con el nombre
de fuerza resultante.
Los vectores se pueden sumar de dos
maneras. Una es utilizando el método
gráfico (Ver ejemplo.)
y la otra es
mediante la suma de las componentes o
coordenadas de cada vector.
Elige si quieres que aparezcan dos o
tres vectores y realiza la suma por
ambos métodos. Utiliza la calculadora
para sumar las coordenadas y comprueba
que en ambos casos llegarás al mismo
resultado.
Para sumar dos vectores por el
método gráfico, sigue estos pasos:
Elige uno de los vectores como
inicio de la suma. Puede ser
cualquiera de los sumandos.
Traslada el otro vector sin
cambiar su dirección y acomódalo
de tal modo que su punto de
inicio coincida con el punto
final del vector que dejaste
fijo. La suma o resultante será
el vector que va desde el origen
hasta el punto final del vector
trasladado. En el ejemplo se
muestra con color verde oscuro.
Para sumar tres o más vectores el
procedimiento es el mismo. Elige uno
como base y luego acomoda los
siguientes respetando siempre las
dos reglas: no debes cambiar la
dirección, es decir, el vector
trasladado debe ser paralelo al
original, y el punto final de uno
debe coincidir con el punto inicial
del siguiente. La resultante va
desde el origen al punto final del
último vector.
Un vector es un concepto geométrico que
se utiliza para representar magnitudes físicas
en las que se requiere especificar un tamaño y
una orientación o dirección.
La dirección está dada por un segmento de
recta y el sentido de la acción se indica
mediante una punta de flecha.
Para indicar que una magnitud física es
un vector, sobre su nombre se dibuja una
línea recta:
F
simboliza la fuerza.
v
simboliza la velocidad.
x
simboliza la posición.
Podemos representar a los vectores en el
plano cartesiano como una línea que comienza
en el origen y apunta a unas coordenadas
cualesquiera. Los vectores tiene una componente
en el eje x y otra en el eje y.
Cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo,
la resultante es la
fuerza neta o fuerza total
que el cuerpo siente sobre él.
Al pulsar el botón
Animar resultante
verás la dirección y el sentido de
la fuerza neta.
Ahora bien, si quisieras que ese
cuerpo se mantenga en equilibrio,
es decir, que no se mueva, es necesario
que
la suma de todas las fuerzas que
actúan sobre él sea igual a cero.
Para lograrlo, deberás aplicar una
fuerza con el mismo tamaño y dirección,
pero de sentido contrario a la fuerza
resultante. Ésta es la
fuerza equilibrante.
Encuentra en cada caso las coordenadas
que debe tener la fuerza equilibrante y
comprueba que la suma vectorial de las
fuerzas es cero: si tu respuesta es correcta,
al pulsar Animar resultante, el objeto
no se moverá.
