ARTICULOS APLICADOS

Operaciones con Vectores por el Método del Polígono

Éste es el método gráfico más utilizado para realizar operaciones con vectores, debido a que se pueden sumar o restar dos o más vectores a la vez.

El método consiste en colocar en secuencia los vectores manteniendo su magnitud, a escala, dirección y sentido; es decir, se coloca un vector a partir de la punta flecha del anterior. El vector resultante esta dado por el segmento de recta que une el origen o la cola del primer vector y la punta flecha del último vector.

Ejemplo. Sean los vectores:

Encontrar .

Resolviendo por el método del polígono, la figura resultante es:

Si se utilizan los instrumentos de medición prácticos, se obtiene que :

y que θ es aproximadamente 80ª.

Cuando dos vectores se restan, el procedimiento anterior es el mismo, lo único que cambia es el sentido del vector que le sigue al signo menos. Por ejemplo, al restar el vector D2 del vector D1 se tiene:

D1- D2 = D1+ (-D2).

La expresión del miembro derecho de la ecuación anterior designa un cambio en el sentido del vector D2; entonces, la expresión queda como una suma, y por lo tanto, se sigue el procedimiento del método gráfico mostrado anteriormente.

Los métodos gráficos ofrecen una manera sencilla de sumar o restar dos o más vectores; pero cuando las magnitudes de los vectores son demasiado grandes o poseen una gran cantidad de decimales, éstos métodos se vuelven imprecisos y difíciles de manipular a escalas de medición menores.

Es por eso, la necesidad de un método matemático nemotécnico, que permita dar una mayor precisión en el cálculo de vectores resultantes, no sólo en la magnitud, sino además en la dirección de ellas.

En las siguiente lección se muestra éste método, que sugiere el estudio previo de las funciones trigonométricas, debido a que se basa en la trigonometría de un triángulo rectángulo.

Reglas para el método de polígono

Para encontrar la resultante con el método del polígono cuando tenemos más de dos vectores angulares, debes recordar que vas a dibujar los vectores, a escala, uno después de otro.

Es decir, dibujas el primero usando todas sus características. Donde termina el primero trazas una línea horizontal tenue, que te servirá como referencia para dibujar tu segundo vector. Trazas el segundo vector.

Acuérdate que los ángulos se miden a partir de la línea horizontal tenue que dibujaste.

Después del segundo vector, se dibuja el tercero y así sucesivamente.

La resultante se obtiene al trazar la línea desde el origen del primero hasta la punta de flecha del último vector del sistema. Su origen está en el origen del primer vector y su punta de flecha, que te indica el sentido, está en la punta de flecha del último vector…

Luego lo mides en centímetros, lo conviertes a las unidades de la magnitud vectorial que estás usando (sea m/s, N, etc.), mides su ángulo con la horizontal y das su sentido con las coordenadas N, S, E y O.

TEOREMA DE PITÁGORAS

En un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.

a2 + b2 = c2