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Revisão sobre a conversão entre a forma retangular e a forma polar de vetores

Faça uma revisão de como encontrar a magnitude e o sentido de um vetor a partir de suas componentes e vice-versa.

Cola de fórmulas

Magnitude de vetores a partir dos componentes

A magnitude de (a,b) é ||(a,b)||=a2+b2.

Direção de vetores a partir dos componentes

O ângulo diretor de (a,b) é θ=tan1(ba) mais uma correção baseada no quadrante, de acordo com a tabela a seguir:
QuadranteComo ajustar
Q1tg1(ba)
Q2tg1(ba)+180°
Q3tg1(ba)+180°
Q4tg1(ba)+360°

Componentes vetoriais a partir da magnitude e do sentido

Os componentes de um vetor com magnitude ||u|| e sentido θ são (||u||cos(θ),||u||sen(θ)).

O que são magnitude e sentido de um vetor?

Estamos acostumados a descrever vetores na forma retangular. Por exemplo, (3,4). Podemos traçar vetores no plano cartesiano desenhando um segmento de reta a partir da origem até o ponto que corresponde aos componentes do vetor:
Considerando graficamente, há outra maneira para descrever vetores — sua magnitude e sentido:
A magnitude de um vetor nos dá o comprimento do segmento de reta, enquanto o sentido nos dá o ângulo que a reta forma com o eixo x positivo.
A magnitude de um vetor v é geralmente escrita como ||v||.
Quer aprender mais sobre magnitude do vetor? Confira este vídeo.
Quer aprender mais sobre a direção do vetor? Confira este vídeo.

Conjunto de exercícios 1: magnitude a partir dos componentes

Para calcular a magnitude de um vetor a partir de seus componentes, tiramos a raiz quadrada da soma dos quadrados dos componentes (este é um resultado direto do teorema de Pitágoras):
||(a,b)||=a2+b2
Por exemplo, a magnitude de (3,4) é 32+42=25=5.
Problema 1.1
u=(1,7)
||u||=

Insira uma expressão com o símbolo de raiz quadrada ou um número decimal arredondado para a segunda casa decimal.

Quer tentar resolver mais problemas como esse? Confira este exercício.

Conjunto de exercícios 2: sentido partir dos componentes

Para encontrar o sentido de um vetor a partir de seus componentes, tomamos a tangente inversa da razão entre os componentes:
θ=tg1(ba)
Isso resulta do uso de trigonometria no triângulo retângulo formado pelo vetor e pelo eixo x.

Exemplo 1: quadrante I

Vamos encontrar o sentido de (3,4):
tg1(43)53

Exemplo 2: quadrante IV

Vamos encontrar o sentido de (3,4):
tg1(43)53
A calculadora nos deu um ângulo negativo, mas é comum usar valores positivos para a direção de um vetor, então devemos somar 360:
53+360=307

Exemplo 3: quadrante II

Vamos encontrar o sentido de (3,4). Primeiro, note que (3,4) está no quadrante II.
tg1(43)53
53 está no quadrante IV, não no II. Nós devemos somar 180 para obter o ângulo oposto:
53+180=127
Problema 2.1
u=(5,8)
θ=
  • Sua resposta deve ser
  • um número inteiro, como 6
  • uma fração própria simplificada, como 3/5
  • uma fração imprópria simplificada, como 7/4
  • um número misto, como 1 3/4
  • um número decimal exato, como 0,75
  • um múltiplo de pi, como 12 pi ou 2/3 pi

Insira sua resposta como um ângulo em graus entre 0 e 360 arredondado para a segunda casa decimal.

Quer tentar resolver mais problemas como esse? Confira este exercício.

Conjunto de exercícios 3: componentes a partir da magnitude e sentido

Para encontrar os componentes de um vetor a partir de sua magnitude e sentido, temos que multiplicar a magnitude pelo seno ou cosseno do ângulo:
u=(||u||cos(θ),||u||sen(θ))
Isso resulta do uso de trigonometria no triângulo retângulo formado pelo vetor e pelo eixo x.
Por exemplo, está é a forma retangular do vetor de magnitude 2 e ângulo 30:
(2cos(30),2sen(30))=(3,1)
Problema 3.1
u( 
  • Sua resposta deve ser
  • um número inteiro, como 6
  • uma fração própria simplificada, como 3/5
  • uma fração imprópria simplificada, como 7/4
  • um número misto, como 1 3/4
  • um número decimal exato, como 0,75
  • um múltiplo de pi, como 12 pi ou 2/3 pi
 ,
  • Sua resposta deve ser
  • um número inteiro, como 6
  • uma fração própria simplificada, como 3/5
  • uma fração imprópria simplificada, como 7/4
  • um número misto, como 1 3/4
  • um número decimal exato, como 0,75
  • um múltiplo de pi, como 12 pi ou 2/3 pi
)
Arredonde suas respostas finais para a terceira casa decimal.

Quer tentar resolver mais problemas como esse? Confira este exercício.

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