In fisica bisogna distinguere tra grandezze scalari e grandezze vettoriali.
Grandezze Scalari
Le grandezze scalari sono definite solo attraverso la loro intensità espressa con un valore numerico accompagnata dall’unità di misura.
Esempio di grandezze scalari sono: temperatura, massa, tempo, ecc.
Grandezze Vettoriali
Vi sono molte grandezze in fisica per le quali non basta esprimere solo l’intensità per dare un’informazione completa; bisogna dare altre informazioni. Consideriamo il seguente esempio:
E’ un corpo posto su un piano orizzontale che può spostarsi in qualsiasi direzione. Se applico una forza esso si muoverà nella stessa direzione e nello stesso verso della forza applicata.
Quindi nell’esempio considerato non basta dire che la forza sia di una certa intensità (es. F=3450 N), ma occorre comunicare anche come essa agisce; infatti a parità di intensità, la forza applicata in modo diverso darà effetti diversi.
Tutte le grandezze fisiche per le quali occorre specificare le modalità di applicazione oltre all’intensità, sono grandezze vettoriali (come la forza).
Le grandezze vettoriali sono definite da:
- intensità ( o modulo)
- direzione
- verso
Le grandezze vettoriali si rappresentano graficamente con i vettori cioè segmenti orientati.
L’intensità di un vettore corrisponde alla sua lunghezza: più un vettore è lungo, più grande è la sua intensità.
La direzione del vettore è data dalla retta su cui esso giace.
Il verso è indicato dalla freccia terminale e per ogni vettore può avere solamente due sensi.
Vettori che giacciono su rette parallele, hanno la stessa direzione.
Esempi di grandezze vettoriali sono: forze, velocità, spostamento, accelerazione, ecc.
Somma di vettori aventi stessa direzione
Supponiamo di avere due vettori aventi stessa direzione, stesso verso e moduli diversi: F1=10 N; F2=5 N
La somma grafica si effettua traslando il vettore F2 sulla punta del vettore F1; il vettore somma è quel vettore che parte dalla coda del primo vettore (F1) e termina sulla punta del vettore F2.
Analiticamente la somma si effettua semplicemente addizionando i valori delle loro intensità:
F1+F2 = 10 N + 5 N = 15 N
Supponiamo adesso di avere due vettori F1, F2 aventi stessa direzione, verso opposto con moduli: F1=12 N, F2=5 N.
La somma grafica si effettua come nel caso precedente.
Analiticamente la somma si effettua facendo la differenza fra i due vettori:
F1-F2=12 N – 5 N = 7 N
Somma di vettori con direzioni diverse
Per effettuare la somma di due vettori, si utilizza la regola del parallelogramma.
Il vettore somma (a + b) è dato dal vettore tracciato a partire dall’estremità di partenza dei vettori dati (a, b) e che termina nel punto di intersezione delle linee di costruzione.
Esempio di due forze che trainano un corpo
