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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Ticomán. Materia: Física Clásica. Profesor: José Ramón García Álvarez. Actividad 3 "Infografía". Tema: Vectores. Subtema: Vectores. Nombre del Alumno: Herrera Rangel Héctor Francisco. Boleta: PP22050036. Grupo: 1AV1. 1 de septiembre de 2021 Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Introducción. Vectores palabra tan sencilla que en realidad su entorno y estudio resulta muy complejo, tópico que ha sido estudiado a lo largo de nuestra existencia, habiendo datos de su razonamiento desde los mismos griegos y pasando por otros grandes científicos y matemáticos como lo son Copérnico, Newton, Descartes, Gauss, Wallis, Rowan Hamilton, Grassmann, Maxwell, entre muchos otros que otorgaron sus pequeñas o grandes aportaciones. Los vectores podrían sonar como una unidad de algo, sin embargo, llega a ser un conjunto de partes, que dentro de esta práctica se verán sus componentes, el tema se vuelve tan complejo que nos cambia completamente el como vemos la aritmética según la conocemos, haciendo operaciones de dicho tipo y teniendo un procedimiento y resultado totalmente diferente al que podríamos esperar, eso tan solo en la parte de aritmética sin llegar al punto de un álgebra, cálculo diferencial o integral vectorial, donde llega a ser muy interesante el comportamiento. Muchos de nosotros procedentes de nuestra escolaridad bachillerato, algunos de vocacionales, otros pueden que, de otras instituciones, sea como sea podríamos decir que tenemos cierto dominio sobre los vectores en un plano bidimensional, sin embargo, en esta nueva etapa de nuestras vidas y como parte del crecimiento en cuanto al conocimiento de la física se nos presentan los vectores en un espacio tridimensional, algo que en imagen parece simplemente espectacular. Dentro de la actividad se conocerá sobre una de las características de los vectores que es el desplazamiento, esta cualidad habla sobre que los vectores pueden darse donde sea, no importa si estás en tu recámara o en uno de los anillos de Saturno, un vector se pude originar, obviando la parte de adaptabilidad de las variables que puede tener el mismo vector en dicho entorno. “Un hombre puede imaginar cosas que son falsas, pero sólo puede entender cosas que son ciertas.” -Isaac Newton. Esta frase de Newton nos representa en parte la historia de los vectores, puesto que al principio el álgebra vectorial lo manejaba como algo que no entendíamos incluso al grado de ponerle números imaginarios, para que muchos años después se denote que todos los componentes de los que se hablaban era toda una realidad algo cierto, algo que existía, a tal grado de llegar a entenderlos y llevarlos más allá en cuanto a matemática y espacio, dándoles una tercera dimensión. Esto y más se aprenderá en esta actividad de Física clásica. Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Fundamentación teórica. Vectores. Se llama vector a un segmento de recta en el espacio que parte de un punto hacia otro, es decir, que tiene dirección y sentido. Los vectores en física tienen por función expresar las llamadas magnitudes vectoriales. En matemáticas se define vector como un elemento de un espacio vectorial. Esta noción es más abstracta y para muchos espacios vectoriales no es posible representar sus vectores mediante el módulo y la dirección. En particular los espacios de dimensión infinita sin producto escalar no son representables de ese modo. Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta, en el plano bidimensional, o en el espacio tridimensional. El término vector proviene del latín vector, vectoris, cuyo significado es ‘el que conduce’, o ‘el que transporta’. Los vectores se representan gráficamente con una flecha. Asimismo, cuando deben ser expresados en una fórmula, se representan con una letra coronada por una flecha. Magnitudes vectoriales. Las magnitudes vectoriales son aquellas magnitudes que, además de representarse con un número y una unidad, requieren también ser expresadas en el espacio con una dirección y un sentido, es decir, con un vector. Esto las distingue de las magnitudes escalares, las cuales solo requieren un número y una unidad. Son ejemplos de magnitudes vectoriales los siguientes: Velocidad. Desplazamiento. Aceleración. Impulso. Fuerza. Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Peso. Potencia. Campo eléctrico. Campo magnético. Campo gravitatorio. Energía térmica. Torque. Momentum. Las magnitudes vectoriales quedan representadas por un ente matemático que recibe el nombre de vector. En un espacio euclidiano, de no más de tres dimensiones, un vector se representa por un segmento orientado. Así, un vector queda caracterizado por los siguientes elementos: su longitud o módulo, siempre positivo por definición, y su dirección, la cual puede ser representada mediante la suma de sus componentes vectoriales ortogonales, paralelas a los ejes de coordenadas; o mediante coordenadas polares, que determinan el ángulo que forma el vector con los ejes positivos de coordenadas. Se representa como un segmento orientado, con una dirección, dibujado de forma similar a una "flecha". Su longitud representa el módulo del vector, la recta indica la dirección, y la "punta de flecha" indica su sentido. Elementos de los vectores. Los componentes de los vectores que definen sus características son los siguientes: Módulo o magnitud: se refiere a la longitud o amplitud del vector o segmento de recta. Dirección: se refiere a la inclinación que posee el vector con respecto a un eje horizontal imaginario, con el cual forma un ángulo. Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Sentido: se refiere a la orientación del vector, indicado por la cabeza de la flecha del vector. Componentes de un vector. Un vector en el espacio euclídeo tridimensional se puede expresar como una combinación lineal de tres vectores unitarios o versores, que son perpendiculares entre sí y constituyen una base vectorial. En coordenadas cartesianas, los vectores unitarios se representan por i, j, k, (o “u, v, w”) paralelos a los ejes x, y, z, correspondientes. Los componentes del vector en una base predeterminada pueden escribirse entre paréntesis y separadas con comas: a= (ax, ay, az) o expresarse como una combinación de los vectores unitarios definidos en la base vectorial. Así, en un sistema de coordenadas cartesiano, será: a= axi + ayj + azk Suma de vectores. La definición suma de vectores en el orden u+v produce otro vector, es como encadenar, siempre visualmente, un vector u y luego uno v. Diremos que u+v se simplifica como un vector w o que w descompone como suma de vectores u y v. Decir que u+v=v+u, es exigir que las dos sumas simplifiquen en el mismo vector, en negro. Véase que en física los vectores en rojo simulan la descomposición de fuerzas ejercidas por el vector negro en su origen, y se representa con un paralelogramo. https://es.wikipedia.org/wiki/Combinaci%C3%B3n_lineal https://es.wikipedia.org/wiki/Vector_unitario https://es.wikipedia.org/wiki/Base_(%C3%A1lgebra) https://es.wikipedia.org/wiki/Paralelogramo https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vetorial_space_P.GIF Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Producto por un escalar. La definición producto por un escalar a*u produce otro vector; es como modificar el extremo final del vector u, siempre visualmente. Por un lado la representación del producto en el caso que el cuerpo de los escalaressea K=R modifica, visualmente, la longitud de la imagen del vector, quedando ambos siempre superpuestos; por otro lado las representaciones en el caso que K=C además de modificar la longitud, también agrega rotaciones, para facilitarlas visualmente considérense centradas en el origen del vector, siendo estas modificaciones un poco más expresivas, visualmente, pero no más fáciles que en el caso real: https://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_(matem%C3%A1ticas) https://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3n https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vectorial_space_P_1.GIF https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vectorial_space_P_e.GIF Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Infografía. Para obtener la experiencia completa sobre la infografía visitar el siguiente enlace: https://view.genial.ly/613037d96aa0550d368994dc/interactive-content-fisica-vibrant-timeline https://view.genial.ly/613037d96aa0550d368994dc/interactive-content-fisica-vibrant-timeline Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Herrera Rangel Héctor Francisco 1AV1. Bibliografía. Núñez, A. (2017). Universo Mecánico 05 Vectores HD720p H 264 AAC. (2021). URL: https://www.youtube.com/watch?v=1CWpUPWuk8U Falasco, R. (2019). Mejores PROGRAMAS para hacer INFOGRAFÍAS. (2021). URL: https://www.youtube.com/watch?v=Hx3Ar5z1vG8 Wikipedia. (agosto 2021). Vector (imágenes). (2021). URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Vector Significados. (marzo 2020). Vector. (2021). URL: https://www.significados.com/vector/ https://www.youtube.com/watch?v=1CWpUPWuk8U https://www.youtube.com/watch?v=Hx3Ar5z1vG8 https://es.wikipedia.org/wiki/Vector https://www.significados.com/vector/
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