Qual é a diferença entre grandezas escalares e grandezas?

Grandezas vetoriais e escalares são classes de grandezas físicas. A primeira delas só pode ser bem definida quando há a direção e o sentido do fenômeno. Já a segunda, é definida apenas com a magnitude da grandeza. Neste post você verá o que são e exemplos de cada uma delas. Confira!

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O que são as grandezas vetoriais e escalares

As grandezas vetoriais e escalares são classificações das grandezas físicas. Elas servem para classificar as grandezas que dependem, ou não, da descrição do fenômeno para serem caracterizadas.

Relacionadas

As grandezas vetoriais são aquelas que precisam ser caracterizadas pelo módulo, direção e sentido do fenômeno físico envolvido. Já as grandezas escalares são aquelas que são bem definidas apenas com o seu módulo. Para compreender melhor, é preciso ver exemplos de cada uma dessas classificações.

Grandezas vetoriais

Esse tipo de grandeza é representada por um vetor. Por isso, ela precisa ter módulo (ou magnitude), direção e sentido para ser completamente definida. Assim, veja, a seguir, alguns exemplos.

Exemplo

• Força: a força em um corpo precisa ser caracterizada com a sua direção e sentido. Assim é possível compreender como uma determinada força atua sobre um corpo.
• Aceleração: é definida como a taxa de variação da velocidade. Por isso, ela sempre é orientada em uma direção e um sentido. Por exemplo, a aceleração da gravidade é sempre orientada para o centro do planeta;
• Velocidade: essa grandeza precisa ser definida com direção e sentido do movimento. Assim, se sabe para onde o móvel está indo;

É importante notar que, apesar de a velocidade ser uma grandeza vetorial, ela também pode ser caracterizada de maneira escalar. Isso é o que acontece com os velocímetros dos carros. Essa é a chamada velocidade escalar.

Grandezas escalares

Esse tipo de grandeza pode ser caracterizada apenas com a magnitude do fenômeno físico envolvido. Ou seja, ela não depende da direção e do sentido do movimento para serem definidas. Veja algumas delas.

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Exemplo

• Tempo: o tempo decorrido de um fenômeno físico não depende da direção e do sentido que o fenômeno acontece;
• Massa: a massa é a quantidade de matéria de um corpo. Por isso, ela será a mesma independente da direção e do sentido que o corpo esteja;
• Temperatura: está relacionada com o grau de agitação das moléculas de uma determinada substância. Por isso, ela não depende da direção e do sentido.

Essas grandezas podem se relacionar com grandezas vetoriais. Por exemplo, a massa e a aceleração. Nesses casos, a grandeza resultante sempre será um vetor.

Vídeos sobre grandezas vetoriais e escalares

Sem o conhecimento das grandezas físicas, o estudo dessa área das Ciências Naturais fica muito mais complicado. Por isso, é preciso compreender e diferenciar cada uma dessas classificações das grandezas físicas. Dessa forma, assista aos vídeos selecionados:

Grandezas escalares e vetoriais

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O professor Marcelo Boaro explica o que são as grandezas físicas. Para isso, ele diferencia o que são as escalares e as vetoriais e também dá exemplos de cada uma das classificações. No final, ele resolve um exercício de aplicação.

Grandezas vetoriais e escalares na cinemática

O professor Ítalo Benfica do canal Matemática no Papel explica o que são as grandezas escalares e vetoriais. Além disso, o docente dá a definição de vetor para a física. Assista e tire todas as suas dúvidas!

Deslocamento vetorial

O deslocamento também é uma grandeza vetorial. Ele depende da magnitude, da direção e do sentido do movimento. Para saber como calcular esse tipo de grandeza física, o professor Marcelo Boaro define o que é um deslocamento vetorial e dá exemplos. Além disso, ao fim da aula, o docente resolve um exercício de aplicação.

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Saber diferenciar os tipos de grandezas físicas é muito importante para essa área das Ciências Naturais. Além disso, é preciso saber como realizar os cálculos envolvendo essas grandezas. Então, aproveite e estude mais sobre os vetores na física.

Referências

Física I: Mecânica (2016) – Hugh D. Young et al.
Física: Volume 1 (2008) – David Halliday et al.
Curso de Física Básica: Volume 1 (2014) – Herch Moysés Nussenzveig.

Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

1. [Urca]

As quantidades físicas podem ser classificadas de acordo com as representações matemáticas mais adequadas para descrevê-las. Algumas possíveis representações matemáticas para as grandezas físicas são escalares (números), vetores, matrizes entre outras. Na física clássica pré-relativística temos as chamadas grandezas escalares e as grandezas vetoriais. Podemos dizer que:

A) Massa é uma grandeza física escalar, mas escalar não é um conceito matemático.

B) Velocidade é um conceito físico e vetor é um conceito matemático.

C) Vetor é um conceito físico.

D) Escalar é um conceito físico.

E) Vetor é um conceito sem importância para a física.

Alternativa correta: B

A velocidade é uma grandeza física. Já o vetor, por si só, é apenas um conceito matemático.

2. [Uepg]

Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20 m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma
grandeza:
a) escalar
b) algébrica
c) linear
d) vetorial

Alternativa correta: d

Se uma grandeza física depende da magnitude, da direção e do sentido, ela é vetorial. No caso do exercício, a magnitude é 20 m/s, a direção é horizontal e o sentido é para a direita.