Los vectores y los escalares nos permiten describir a cantidades físicas. Los escalares son usados para cantidades que pueden ser descritas completamente usando solo un número y una unidad. Por otro lado, los vectores tienen tanto una magnitud, como una dirección.
Ejemplos de cantidades escalares incluyen la masa, la temperatura, el tiempo y la densidad. En el caso de cantidades vectoriales, dos ejemplos comunes son la velocidad y la fuerza.
¿Qué son los vectores y los escalares en física?
Los vectores y los escalares son dos formas en las que podemos expresar a cantidades físicas. El uso de cada uno depende de la naturaleza de cada cantidad.
Existen cantidades físicas que pueden ser completamente definidas por un solo número y una unidad. Sin embargo, muchas otras cantidades tienen una dirección y no pueden ser expresadas por un solo número.
Una cantidad escalar es una cantidad física que puede ser expresada por un solo número. Por otro lado, una cantidad vectorial tiene una magnitud (el número) y una dirección.
Una ilustración de esto es el movimiento de un auto: debemos especificar no solo qué tan rápido se mueve, sino que también debemos considerar la dirección en la que se mueve.
Dado que los vectores y los escalares tienen diferentes propiedades, usualmente usamos letras con flechas como $latex \vec{A}$, para indicar que los vectores tienen dirección.
Características y diferencias entre vectores y escalares
Características principales de escalares
- Las cantidades escalares son representadas por un solo número (magnitud) y una unidad.
- Las operaciones de aritmética ordinaria aplican en las cantidades escalares. Por ejemplo, 3 km + 5 km = 8 km.
- Los escalares son usualmente representados con letras comunes, como A, T, S.
Características principales de vectores
- Los vectores son definidos por una magnitud y una dirección.
- Combinar vectores requiere un conjunto de operaciones diferentes a la aritmética ordinaria.
- Los vectores son usualmente representados por una letra con una flecha encima. Por ejemplo, $latex \vec{A}, ~\vec{V}$.
- Dos vectores son paralelos si es que tienen la misma dirección.
- Dos vectores son iguales solo si es que tienen la misma magnitud y la misma dirección.
- La magnitud de un vector es una cantidad escalar.
Ejemplos de vectores y escalares
Los siguientes son algunos ejemplos de cantidades vectoriales y cantidades escalares:
| Escalares | Vectores |
| Distancia | Desplazamiento |
| Tiempo | Velocidad |
| Temperatura | Aceleración |
| Masa | Fuerza |
| Densidad | Torque |
| Energía |
Podemos entender la diferencia entre vectores y escalares al considerar a la distancia (cantidad escalar) y al desplazamiento (cantidad vectorial).
El desplazamiento es el cambio en la posición de un objeto. El desplazamiento es una cantidad vectorial porque debemos especificar la dirección cuando indicamos qué tan lejos un objeto se ha movido.
Por ejemplo, caminar 500 m hacia el norte no nos llevará al mismo lugar que caminar 500 m hacia el sur. Estos dos desplazamientos tienen la misma magnitud, pero diferentes direcciones.
Ten en cuenta que el desplazamiento no está relacionado directamente con la distancia total viajada.
Podemos representar al desplazamiento por una flecha que apunta hacia la dirección del desplazamiento:
El desplazamiento siempre es una línea recta dirigida desde el punto inicial hacia el punto final, es decir, no depende del camino tomado, incluso si es que es curvo:
Si es que un objeto va a un punto P2 y regresa al punto P1, el desplazamiento es 0. Es decir, el desplazamiento total para un viaje de ida y vuelta es 0, sin importar la distancia viajada:
Ejercicios de vectores y escalares para resolver
Encuentra la suma de las cantidades escalares: 13 kg + 15 kg.
Escribe la respuesta en la casilla.
Véase también
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Jefferson Huera Guzmán
Jefferson es el autor principal y administrador de Neurochispas.com. Los contenidos interactivos de Matemáticas y Física que he creado han ayudado a muchos estudiantes.
