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Vectores en una Dimensión

Un rótulo azul, rojo y blanco que prohibe ir a la izquierda o la derecha
Un rótulo azul, rojo y blancoque prohibe ir a la izquierda o la derecha en Unsplash por Tormius en https://unsplash.com/photos/sign-prohibiting-going-left-or-right-YEWvMidcKkg

Objetivos

Al finalizar la lección el estudiante podrá:

  1. Diferenciar entre una cantidad escalar y una cantidad vectorial.
  2. Explicar sumas vectoriales en una dimensión.

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Vectores en una Dimensión: Una Introducción

Un vector en una dimensión es una representación matemática que indica una magnitud y una dirección a lo largo de una línea recta. A diferencia de un escalar, que solo expresa una cantidad (como la masa o la temperatura), un vector también indica hacia dónde se dirige esa cantidad.

Características de los vectores en una dimensión:

  • Magnitud: Es el tamaño o longitud del vector. En una dimensión, se representa por un número positivo.
  • Dirección: Indica hacia dónde apunta el vector. En una dimensión, la dirección solo puede ser positiva (hacia la derecha, por convención) o negativa (hacia la izquierda).
  • Sentido: Relacionado con la dirección, indica si el vector apunta en un sentido u otro a lo largo de la recta.
El vector tiene un punto de origen O y apunta hacia el punto B que a su vez está ubicado a la derecha del punto de origen.
El vector tiene un punto de origen O y apunta hacia el punto B que a su vez está ubicado a la derecha del punto de origen.

Representación gráfica:

Un vector en una dimensión se representa como una flecha sobre una recta numérica. La longitud de la flecha indica la magnitud, y la punta de la flecha señala la dirección.

Recta de acción para la dirección de un vector, muestra el módulo, sentido y dirección del vector.
Recta de acción para la dirección de un vector, muestra el módulo, sentido y dirección del vector.

Ejemplos de vectores en una dimensión:

La imagen muestra el vector de desplazamiento.
La imagen muestra el vector de desplazamiento.
  • Desplazamiento: La distancia que se recorre en una línea recta, junto con la dirección.
  • Velocidad: La rapidez con la que se mueve un objeto a lo largo de una línea recta, junto con la dirección.
  • Fuerza: Un empujón o un tirón en una dirección específica.

Suma vectorial en una dimensión

La suma de vectores es un proceso matemático que requiere utilizar el método gráfico y el método matemático. en Física es necesario utilizar ambos ya que se complementan y se hace más fácil el entender el resultado del proceso.

Operaciones con vectores en una dimensión:

Suma vectorial de 2 vectores en anaranjado y su vector resultante en verde entrecortado
Suma vectorial de 2 vectores en anaranjado y su vector resultante en verde entrecortado
  • Suma: Se suman las magnitudes de los vectores si tienen la misma dirección. Si tienen direcciones opuestas, se resta la magnitud menor de la mayor.
  • Resta: Se suma el vector opuesto. El vector opuesto tiene la misma magnitud pero dirección contraria.
  • Multiplicación por un escalar: Se multiplica la magnitud del vector por el escalar. Si el escalar es negativo, se invierte la dirección del vector.

¿Por qué son importantes los vectores en una dimensión?

  • Simplificación de problemas: Al reducir un problema a una sola dimensión, facilita su análisis y resolución.
  • Base para vectores en dimensiones superiores: Los conceptos básicos de los vectores en una dimensión se extienden a dimensiones más altas (como el plano y el espacio).
  • Aplicaciones en física: Son fundamentales para describir el movimiento, las fuerzas y otras magnitudes físicas.
Las cantidades físicas están divididas en dos: cantidades escalares y cantidades vectoriales. Mientras que las cantidades escalares son masa, volumen, distancia, tiempo y rapidez. Las cantidades vectoriales son desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y momentum.
Las cantidades físicas están divididas en dos: cantidades escalares y cantidades vectoriales. Mientras que las cantidades escalares son masa, volumen, distancia, tiempo y rapidez. Las cantidades vectoriales son desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y momentum.

En resumen, los vectores en una dimensión son herramientas matemáticas útiles para representar magnitudes físicas que tienen tanto magnitud como dirección a lo largo de una línea recta. Su simplicidad los hace ideales para introducir conceptos más complejos relacionados con los vectores en dimensiones superiores.


Presentación:

Vectores en una dimensión

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Simulaciones

Distancia

Suma de vectores


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