VECTORES: NIVEL MEDIO
Geometría
 

1. ELEMENTOS DE UN VECTOR
Un vector puede ser definido como un segmento orientado. Observa la siguiente escena y verás sus elementos: origen, extremo, módulo, dirección y sentido. Usaremos los vectores para facilitar la comprensión de algunos movimientos en el plano, así como una herramienta que simplificará muchas cuestiones relacionadas con lo que vamos a ver y trabajar. Estos vectores son fijos en el plano, por lo que dos vectores serán diferentes cuando alguna (pueden ser una o más) de sus componentes tengan valores distintos en ambos vectores.
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 1.- Con el ratón varía las posiciones de los puntos A y B. Observa lo que sucede con la recta verde representada (la dirección del vector). Dibuja un vector cualquiera en tu cuaderno y pon los nombres a cada una de las partes que lo componen. Observa la variación del módulo que se refleja en el lugar correspondiente de la escena.
   
Habitualmente cada vector lo nombraremos con dos letras mayúsculas o con una única letra minúscula. Si un vector tiene a A por punto de aplicación y a B por extremo, lo nombraremos vector AB o usaremos una letra minúscula (p.e.: v), siguiendo la notación vectorial habitual.

2. COMPONENTES CARTESIANAS  DE UN VECTOR
A continuación vamos a ver más profundamente qué son las componentes de un vector e intentaremos obtener una expresión que nos permita hallarlas, conociendo las coordenadas de su extremo y de su origen o punto de aplicación. El trabajar con las componentes de un vector simplifica mucho los cálculos que aparecen en todas las aplicaciones que de ellos podemos hacer.
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 2.- Ve variando la posición del extremo y del punto de aplicación del vector representado. Anota los valores que aparecen representados, usando una tabla parecida a la siguiente:

Punto de aplicación A(Ax,Ay)

Extremo B(Bx,By)

Componentes del vector v(Vx,Vy)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 3.- A la vista de los resultados anotados en la tabla anterior, ¿qué relación liga a las componentes de un vector con las coordenadas de sus extremos?.¿Podrías dar una fórmula que permitiera calcular el módulo del vector conocidas sus componentes? (Observa el triángulo rectángulo que aparece en la escena)

3.  VECTORES EQUIPOLENTES
Un concepto importante y necesario es el de vectores equipolentes. Diremos que dos vectores son equipolentes si tienen igual módulo, idéntico sentido y sus direcciones son paralelas. Gracias a este concepto podemos definir vector libre como el conjunto de vectores equipolentes a un vector fijo dado.
 
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 4.- Dibuja en tu cuaderno la situación inicial de los vectores z, z1 y z2. Observa lo que sucede al variar la posición de los puntos A y B. ¿Cómo son, entre si, las componentes de dichos vectores?.
   

Actividad para experimentar y observar

5.- Variando la posición de los puntos A y B, representa tres situaciones distintas en las que los vectores z, z1 y z2 sean equipolentes al vector v.

  

A partir de la definición de vector libre cualquier vector del plano, equipolente a otro dado, lo consideraremos equivalente al segundo, solamente que su punto de aplicación será distinto.

La escena Descartes siguiente nos permite visualizar todas las flechas asociadas a un vector v de coordenadas (Vx,Vy) y en la que varían las coordenadas del origen y extremo de las respectivas flechas pero no así las que tiene como vector.

 
 
Actividad para experimentar y observar 6.- Arrastra con el ratón el origen del vector y muévelo por toda la escena. 
   
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 7.- Representa en tu cuaderno el vector (-3,-2) y dibuja cuatro representantes con origen en cada uno de los cuadrantes. 
   
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 8.- Repite la operación con los vectores (4,-3), (-5,3) y (5,2).
   
Actividad para experimentar y observar 9.- Pulsa el botón Inicio y mueve el origen del vector a la posición (-3,2). Observa cómo las coordenadas del vector se obtiene de restar a las coordenadas del origen las del extremo, es decir: Vx=0-(-3)=3; Vy=1-(-2)=3. Cambia el origen a otra posición y comprueba cómo se cumple siempre esa relación.
   
Actividad para escribir en las HOJAS DE TRABAJO 10 .- Representa en tu cuaderno un vector cuyo origen sea (1,0) y el extremo (-4,1) y calcula sus coordenadas. Comprueba con Descartes el resultado introduciendo primero las coordenadas y luego moviendo el vector hasta ver si coincide con los dos puntos dados.

       
           
Joaquín Comas Roqueta
 
© Ministerio de Educación y Ciencia. Año 2007