Grandezas vetoriais e escalares

As grandezas vetoriais e escalares são fundamentais para o estudo da Física porque permitem diferenciar quais grandezas dependem da direção e do sentido do movimento.

Grandezas vetoriais e escalares são classes de grandezas físicas. A primeira delas só pode ser bem definida quando há a direção e o sentido do fenômeno. Já a segunda, é definida apenas com a magnitude da grandeza. Neste post você verá o que são e exemplos de cada uma delas. Confira!

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O que são as grandezas vetoriais e escalares

As grandezas vetoriais e escalares são classificações das grandezas físicas. Elas servem para classificar as grandezas que dependem, ou não, da descrição do fenômeno para serem caracterizadas.

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Soma de vetores
A soma de vetores é uma das operações usadas para relacionar vetores. Por conta disso, são muito utilizadas em Física quando deve-se considerar as direções e sentidos das grandezas interagentes.
Força resultante
Considerando um sistema com várias forças sobre um corpo, é possível somá-las e encontrar a força resultante. Assim, não é preciso calcular cada uma das forças que atuam no corpo.
Fórmulas de Física
As fórmulas de Física já fazem parte do estudo dessa matéria, por isso veja as principais delas e entenda como calculá-las.

As grandezas vetoriais são aquelas que precisam ser caracterizadas pelo módulo, direção e sentido do fenômeno físico envolvido. Já as grandezas escalares são aquelas que são bem definidas apenas com o seu módulo. Para compreender melhor, é preciso ver exemplos de cada uma dessas classificações.

Grandezas vetoriais

Esse tipo de grandeza é representada por um vetor. Por isso, ela precisa ter módulo (ou magnitude), direção e sentido para ser completamente definida. Assim, veja, a seguir, alguns exemplos.

Exemplo

  • Força: a força em um corpo precisa ser caracterizada com a sua direção e sentido. Assim é possível compreender como uma determinada força atua sobre um corpo.
  • Aceleração: é definida como a taxa de variação da velocidade. Por isso, ela sempre é orientada em uma direção e um sentido. Por exemplo, a aceleração da gravidade é sempre orientada para o centro do planeta;
  • Velocidade: essa grandeza precisa ser definida com direção e sentido do movimento. Assim, se sabe para onde o móvel está indo;

É importante notar que, apesar de a velocidade ser uma grandeza vetorial, ela também pode ser caracterizada de maneira escalar. Isso é o que acontece com os velocímetros dos carros. Essa é a chamada velocidade escalar.

Grandezas escalares

Esse tipo de grandeza pode ser caracterizada apenas com a magnitude do fenômeno físico envolvido. Ou seja, ela não depende da direção e do sentido do movimento para serem definidas. Veja algumas delas.

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Exemplo

  • Tempo: o tempo decorrido de um fenômeno físico não depende da direção e do sentido que o fenômeno acontece;
  • Massa: a massa é a quantidade de matéria de um corpo. Por isso, ela será a mesma independente da direção e do sentido que o corpo esteja;
  • Temperatura: está relacionada com o grau de agitação das moléculas de uma determinada substância. Por isso, ela não depende da direção e do sentido.

Essas grandezas podem se relacionar com grandezas vetoriais. Por exemplo, a massa e a aceleração. Nesses casos, a grandeza resultante sempre será um vetor.

Vídeos sobre grandezas vetoriais e escalares

Sem o conhecimento das grandezas físicas, o estudo dessa área das Ciências Naturais fica muito mais complicado. Por isso, é preciso compreender e diferenciar cada uma dessas classificações das grandezas físicas. Dessa forma, assista aos vídeos selecionados:

Grandezas escalares e vetoriais

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O professor Marcelo Boaro explica o que são as grandezas físicas. Para isso, ele diferencia o que são as escalares e as vetoriais e também dá exemplos de cada uma das classificações. No final, ele resolve um exercício de aplicação.

Grandezas vetoriais e escalares na cinemática

O professor Ítalo Benfica do canal Matemática no Papel explica o que são as grandezas escalares e vetoriais. Além disso, o docente dá a definição de vetor para a física. Assista e tire todas as suas dúvidas!

Deslocamento vetorial

O deslocamento também é uma grandeza vetorial. Ele depende da magnitude, da direção e do sentido do movimento. Para saber como calcular esse tipo de grandeza física, o professor Marcelo Boaro define o que é um deslocamento vetorial e dá exemplos. Além disso, ao fim da aula, o docente resolve um exercício de aplicação.

Saber diferenciar os tipos de grandezas físicas é muito importante para essa área das Ciências Naturais. Além disso, é preciso saber como realizar os cálculos envolvendo essas grandezas. Então, aproveite e estude mais sobre os vetores na física.

Referências

Física I: Mecânica (2016) – Hugh D. Young et al.
Física: Volume 1 (2008) – David Halliday et al.
Curso de Física Básica: Volume 1 (2014) – Herch Moysés Nussenzveig.

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Grandezas vetoriais e escalares. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/grandezas-vetoriais-e-escalares. Acesso em: 19 de April de 2024.

Exercícios resolvidos

1. [Urca]

As quantidades físicas podem ser classificadas de acordo com as representações matemáticas mais adequadas para descrevê-las. Algumas possíveis representações matemáticas para as grandezas físicas são escalares (números), vetores, matrizes entre outras. Na física clássica pré-relativística temos as chamadas grandezas escalares e as grandezas vetoriais. Podemos dizer que:

A) Massa é uma grandeza física escalar, mas escalar não é um conceito matemático.

B) Velocidade é um conceito físico e vetor é um conceito matemático.

C) Vetor é um conceito físico.

D) Escalar é um conceito físico.

E) Vetor é um conceito sem importância para a física.

Alternativa correta: B

A velocidade é uma grandeza física. Já o vetor, por si só, é apenas um conceito matemático.

2. [Uepg]

Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20 m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma
grandeza:
a) escalar
b) algébrica
c) linear
d) vetorial

Alternativa correta: d

Se uma grandeza física depende da magnitude, da direção e do sentido, ela é vetorial. No caso do exercício, a magnitude é 20 m/s, a direção é horizontal e o sentido é para a direita.

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