Definición de Vector

Un vector es un elemento padrón de propiedad visual simbolizado a partir de un segmento de recta orientado (flecha), cuya función, en Física, permite presentar cantidades que poseen magnitud, dirección y sentido, como es el caso del desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fuerza, el momento estático, el momento angular, entre otras cantidades. Sin embargo, los vectores son exclusivos de la Física, ya que en otras áreas como en Álgebra y Geometría, también se aplican, aunque generalmente de manera un poco más abstracta.

Evelyn Maitee Marín | Junio 2022
Ingeniera Industrial, MSc en Física, y EdD

Para graficar los vectores, se requiere el empleo de algún sistema de coordenadas como referencia para utilizar la escala representar su magnitud, dirección y sentido. En la mayoría de los casos, se suele emplear el sistema de coordenadas cartesianas, pero también pueden utilizarse otros sistemas como coordenadas polares, cilíndricas o esféricas.

La fuerza es una cantidad física vectorial

Características de los vectores

Como se mencionó, los vectores se representan mediante una flecha que posee un inicio, un fin, una línea de acción y un tamaño:

Características de un vector

Magnitud: esta característica también se denomina norma o módulo, y representa el tamaño del vector. Esta propiedad es de gran valor para representar otras cantidades físicas, ya que aunque al medir (por ejemplo, con una regla), el tamaño del vector la dimensión de esa medida sea longitud, se puede definir un equivalente entre esa longitud y la magnitud de la cantidad vectorial a la que se asocie; digamos, 10 cm → 20 N.

Dirección: esta característica expresa la inclinación del vector respecto a un eje de referencia (usualmente a un eje cartesiano) y se expresa mediante un ángulo. Cuando se desea representar o medir gráficamente la dirección del vector, se utiliza un transportador. Muchos autores suelen expresar la dirección de un vector en el plano desde el eje horizontal positivo en sentido antihorario.

Sentido: indica la orientación del vector, es decir, hacia dónde apunta la flecha. Por ejemplo, Un vector puede tener dirección vertical, pero el sentido especifica si es hacia arriba o hacia abajo. Analíticamente, cuando se expresa el vector a partir de sus componentes rectangulares, el sentido viene determinado por el sentido de sus componentes.

Clasificación de los vectores

Existen muchos criterios para clasificar los vectores, entre ellos, su relación con otros vectores o de acuerdo con una referencia:

• De acuerdo al álgebra vectorial, los vectores pueden ser:

o Paralelos: tienen la misma dirección y sentido (no necesariamente la misma magnitud).

o Opuestos: Tienen la misma magnitud y dirección pero sentido contrario.

o Antiparalelos: tienen la misma dirección, pero sentido contrario (no necesariamente la misma magnitud).

o Idénticos: son vectores que tienen la misma magnitud, dirección y sentido. Analíticamente, esta condición implica que los vectores son iguales en todas sus componentes.

• De acuerdo con sus propiedades de referencia:

o Libres: son vectores que no están vinculados a un sistema de referencia, de manera que se pueden colocar en cualquier ubicación espacial y tendrá el mismo significado mientras conserve su magnitud, dirección y sentido. Por ejemplo, el vector momento estático es equivalente a un par de fuerzas, las cuales se comportan como un vector libre.

o Fijos: son vectores que al cambiar su ubicación espacial, se modifica el efecto que produce en el sistema. Estos vectores están vinculados a un sistema de referencia.

Al cambiar la ubicación de las fuerzas, el efecto sobre el cuerpo deformable se modifica, ya que el efecto de compresión es diferente al de tracción.

Deslizantes: son vectores que se pueden trasladar únicamente a lo largo de su línea de acción. Por ejemplo, las fuerzas cuando actúan sobre cuerpos rígidos, se comportan como vectores deslizantes, lo que significa que independientemente del lugar de su línea de acción donde se represente, siempre tendrá el mismo efecto y resultado en el sistema.

De acuerdo con la referencia, los vectores pueden ser fijos, libres y deslizantes

• De acuerdo con su valor o aplicación:

o Vector nulo: es un vector cuya magnitud es cero y con dirección y sentido arbitrario. La definición de este vector, surge por la necesidad de justificar la resta entre dos vectores idénticos, ya que por definición, el resultado de la resta de dos vectores, también debe ser un vector.

o Vector unitario: es un vector adimensional cuyo módulo es igual a la unidad. Este vector es de gran utilidad en las operaciones vectoriales para expresar otros vectores, ya que al multiplicar a un escalar por un vector unitario, éste le otorga la dirección y sentido para que el resultado sea un vector con la magnitud del escalar y la dirección y sentido del unitario.

o Vector posición: es un vector que se emplea para expresar la ubicación de un punto en el espacio. Va desde el origen del sistema de referencia hasta el punto de ubicación de la partícula.

 
 
 
 
Por: Evelyn Maitee Marín. Ingeniera industrial con maestría en Ciencias aplicadas de Física y doctorado en Ciencias de la Educación. Profesora de la Universidad del Zulia.
Art. actualizado: Junio 2022; sobre el original de noviembre, 2009.
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Marín, E. M. (Junio 2022). Definición de Vector. Definición ABC. Desde https://www.definicionabc.com/general/vector.php
 
 
 
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