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Cálculo aplicado a la Física 1 Semana 6 – Sesión 1 Datos/Observaciones Recogemos nuestros Saberes Previos ¿Se pueden multiplicar dos vectores? ¿Al multiplicar dos vectores se obtiene, un vector o un escalar? ¿Conoce la regla de la mano derecha? Inicio Datos/Observaciones Logro Al término de la sesión, el estudiante resuelve problemas de productos entre vectores de manera vectorial; además determina volúmenes utilizando las propiedades del producto vectorial para presentar sus resultados siguiendo una secuencia lógica. Datos/Observaciones II. Producto Vectorial ( Ԧ𝐴 𝑥 𝐵) Dados dos vectores 𝒂 𝑦 𝒃, el producto vectorial o producto cruz se define como: 𝒂 × 𝒃 = 𝑎 𝑏 sen𝜃 ො𝑢 Donde su módulo es: 𝒂 × 𝒃 = 𝑎 𝑏 sen 𝜃 Geométricamente, el módulo del producto vectorial es el área del paralelogramo formado por los vectores Ԧ𝑎 y 𝑏. Ԧ𝑎 𝑏 𝜃 𝒂 × 𝒃 𝒂𝒃𝒔𝒆𝒏𝜽 Datos/Observaciones Propiedades del producto vectorial 1. La dirección del vector se define por la regla de mano derecha. 2. No posee propiedad conmutativa: 3. Es válida la propiedad distributiva: 4. Su módulo es 0 si los vectores forman 0° ó 180°. 5. Su módulo es máximo si los vectores forman 90°. Ԧ𝑎 × Ԧ𝑏 = −Ԧ𝑏 × Ԧ𝑎 Ԧ𝑎 + Ԧ𝑐 × Ԧ𝑏 = Ԧ𝑎 × Ԧ𝑏+ Ԧ𝑐 × Ԧ𝑏 Datos/Observaciones Como sabemos el producto vectorial no es conmutativo, puesto que: 𝒂 × 𝒃 = −𝒃 × 𝒂 De lo anterior se verifica que: Ƹ𝑖 × Ƹ𝑗 = 𝑘; Ƹ𝑗 × 𝑘 = Ƹ𝑖 𝑘 × Ƹ𝑖 = Ƹ𝑗; Ƹ𝑗 × Ƹ𝑖 = −𝑘 𝑘 × Ƹ𝑗 = − Ƹ𝑖; Ƹ𝑖 × 𝑘 = − Ƹ𝑗 Ƹ𝑖 × Ƹ𝑖 = 0; Ƹ𝑗 × Ƹ𝑗 = 0 𝑘 × 𝑘 = 0 Si multiplicamos ambos vectores y utilizamos las propiedades antes mencionadas tenemos: Ԧ𝑎 × 𝑏 = 𝑎𝑦𝑏𝑧 − 𝑎𝑧𝑏𝑦 Ƹ𝑖 + 𝑎𝑧𝑏𝑥 − 𝑎𝑥𝑏𝑧 Ƹ𝑗 + 𝑎𝑥𝑏𝑦 − 𝑎𝑦𝑏𝑥 𝑘 Cuyo resultado equivale a desarrollar el determinante de 3 x 3. Ԧ𝑎 × 𝑏 = Ƹ𝑖 Ƹ𝑗 𝑘 𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧 𝑏𝑥 𝑏𝑦 𝑏𝑧 ¿Cómo efectuar un producto vectorial? Datos/Observaciones II. Producto Vectorial ( Ԧ𝐴 𝑥 𝐵) Dados dos vectores 𝒂 𝑦 𝒃, el producto vectorial o producto cruz se define como: 𝒂 × 𝒃 = 𝑎 𝑏 sen 𝜃 ො𝑢 Donde su módulo es: 𝒂 × 𝒃 = 𝑎 𝑏 sen𝜃 Ԧ𝑎 𝑏 𝜃 𝒂 × 𝒃 Datos/Observaciones Ejemplo Calcule el producto vectorial de los vectores y determine al área que forman ambos vectores en el plano que los contiene. 𝑚 = −3 Ƹ𝑖 − 2 Ƹ𝑗 + 5𝑘 𝑛 = 6 Ƹ𝑖 − 10 Ƹ𝑗 − 𝑘 Datos/Observaciones Ejemplo Calcule el producto vectorial de los vectores y determine al área que forman ambos vectores en el plano que los contiene. 𝒂 = −𝟐 Ƹ𝒊 + 𝟔 Ƹ𝒋 + 𝒌 𝒃 = 𝟑 Ƹ𝒊 − 𝟕 Ƹ𝒋 + 𝟏𝟎𝒌 Datos/Observaciones Ejemplo Calcule el producto vectorial de los vectores y determine al área que forman ambos vectores en el plano que los contiene. 𝒂 = 5 Ƹ𝒊 + 2 Ƹ𝒋 + 𝟐𝒌 𝒃 = 3 Ƹ𝒊 − 5 Ƹ𝒋 − 10𝒌 Datos/Observaciones ¿Qué hemos aprendido hoy? Para culminar nuestra sesión respondemos a: Cierre
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