Escalares y Vectores. Distancia y desplazamiento

Escalares

Un escalar es una magnitud (un número) con su unidad. Por ejemplo la distancia 10 m, el área , volumen , la rapidez , el potencial 18V, etc.

Cuando trabajamos con escalares las operaciones se realizan normalmente, lo único en lo que debemos tener cuidado es que todo se encuentre en el mismo sistema de unidades, es decir, si vas a sumar distancias no puedes hacerlo si un dato está en metros, otro en pies, otro en kilómetros, etc., debes elegir una unidad (normalmente se utilizan las del SI) y convertir todos los datos a ese sistema. (Aquí puedes apoyarte para recordar los pasos http://fisicaaprendiendofacil.blogspot.mx/2017/05/sistemas-de-unidades.html) 

Vectores

Un vector es una magnitud (número) con su unidad que además tiene dirección y sentido. Por ejemplo el desplazamiento, una persona camina 15m al Oeste, la velocidad de un autobús que viaja a 80km/h hacia Chihuahua, la fuerza que se emplea para levantar un objeto de 12 N, etc. 

Un vector puede ser representado con una letra en negrita, a, v, etc. o también poniendo una flecha sobre la letra , etc. Gráficamente se representa con flecha cuyos elementos representan:

• Longitud de la flecha, la magnitud del vector. 
• Hacía donde apunta la flecha el sentido del vector.
• El ángulo respecto a la horizontal la dirección del vector.

Distancia y rapidez. Desplazamiento y velocidad.

La distancia es un escalar y mide el recorrido total que hicimos al movernos de un punto a otro, es decir toda la trayectoria. El desplazamiento es un vector que únicamente considera el segmento recto que va desde el punto inicial hasta el punto final del recorrido.

Supongamos que una persona sale de su casa, camina 10m hacia el parque, da 5 vueltas que en total son 100 m y regresa a su casa. La distancia que recorrió fue : 10m + 100m + 10m= 120 m. Sin embargo, el desplazamiento fue cero, pues el punto de inicio y el punto final del recorrido son el mismo.

Recordemos que un cuerpo tiene movimiento cuando cambia su posición conforme pasa el tiempo. Si queremos calcular la rapidez de dicho movimiento debemos usar la formula: 

  Las unidades en SI son metros (m) 

Ya que la distancia y el tiempo son escalares, la rapidez también lo será. Ahora si queremos calcular la velocidad debemos usar la formula:

 Las unidades en SI son metros (m)

Ya que el desplazamiento es un vector que se divide entre el tiempo que es un escalar, el resultado, es decir la velocidad, es un vector.

Ejemplo:

1. Un niño realiza un recorrido en bicicleta como muestra el mapa. Determina la magnitud del desplazamiento total y la distancia recorrida.

2. Dos personas A y B inician un recorrido partiendo del mismo lugar. Ambas tardan 140s en llegar al destino que acordaron pero tomaron diferentes caminos. Determina para cada persona las magnitudes:

a) La distancia recorrida 

b) La rapidez

c) El desplazamiento

d) La velocidad

Ten en cuenta que en los dos ejemplos se te pide que calcules únicamente las magnitudes, no nos proporcionan información suficiente para obtener dirección o sentido.

Te dejamos ejemplos de escalares y vectores que esperamos te sean de ayuda.

Escalares: masa, tiempo, longitud, densidad, potencial eléctrico, área, volumen, temperatura, rapidez.

Vectores: desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza, trabajo, peso, campo eléctrico, campo magnético.