Física · Fundamentos

Vetores, posição e deslocamento

Represente direção e sentido, some deslocamentos, decomponha vetores e prepare a leitura de movimentos e diagramas de forças.

3 objetivos 1 exemplo resolvido 2 exercícios com resposta Pré-requisitos: 3 aulas para revisar
Ao final da aula

Objetivos de aprendizagem

  • Distinguir escalar e vetor.
  • Calcular deslocamento e distância em um percurso.
  • Somar componentes e recuperar módulo.

Está difícil? Revise antes: Grandezas, unidades e medidas, Ângulos e razões trigonométricas, Pontos, Distância e Ponto Médio

Já domina esses conhecimentos? Continue para o conceito.

Fundamento

Entenda o conceito

A temperatura de 20 °C não precisa de direção para ser informada. Já caminhar 3 m pode significar ir para a direita ou esquerda. Grandezas descritas só por valor e unidade são escalares. As vetoriais também precisam de direção e sentido. O módulo é o tamanho não negativo do vetor; direção é a orientação da linha; sentido escolhe um dos dois lados dessa linha.

Uma seta representa um vetor: comprimento indica módulo, orientação indica direção e a ponta indica sentido. Em texto, escrevemos vetor A ou usamos uma seta sobre a letra. Escolher um referencial significa definir de onde observamos, a origem das posições e a orientação dos eixos. Direita positiva é uma convenção; a esquerda recebe componentes negativas nesse eixo.

Posição é uma localização relativa à origem. Se você sai de x=2 m e chega a x=7 m, o deslocamento é Δx=7−2=5 m. A letra grega Δ, delta, indica final menos inicial. Se retorna a 2 m, o deslocamento total é zero, mas a distância percorrida é 10 m. Distância soma trechos; deslocamento compara as extremidades.

Para somar vetores desenhados, coloque a origem da segunda seta na ponta da primeira, preservando tamanho e orientação. A resultante vai da primeira origem até a última ponta. No mesmo eixo, some componentes com sinal: +5 m e −2 m dão +3 m. Em direções perpendiculares, não some apenas os módulos.

Componentes são as parcelas do vetor em cada eixo. Se A tem módulo A e ângulo θ contado do eixo x positivo, Ax=A cosθ e Ay=A senθ. O seno e o cosseno já incluem o sinal do quadrante. Para somar dois vetores no plano, some componentes x entre si e componentes y entre si.

Se a resultante tem componentes Rx=3 m e Ry=4 m, seu módulo é √(3²+4²)=5 m por Pitágoras. A direção pode ser encontrada por tanθ=Ry/Rx, mas essa razão sozinha não identifica o quadrante. Use também os sinais. Quando Rx=0, o vetor é vertical e não se deve dividir por zero.

Escalar
Grandeza expressa por valor e unidade, sem orientação.
Vetor
Grandeza com módulo, direção e sentido.
Componente
Valor com sinal da projeção em um eixo.
Deslocamento
Vetor posição final menos vetor posição inicial.
Diagrama de componentes 6 metros a leste e 8 metros ao norte, com diagonal de 10 metros.
Componentes 6 m e 8 m; resultante 10 m. O caminho horizontal e depois vertical totaliza 14 m; a seta diagonal une início e fim e mede 10 m.
Relações e variáveis

Fórmulas explicadas

Δx = xfinal − xinicial

Determina a mudança de posição em um eixo.

Quando usar: Mesma origem e mesmo eixo para ambas as posições.

Cuidado: Não substitui a distância em trajetos com retorno.

x
posição Unidade: m
Δx
deslocamento Unidade: m
Rx = Ax+Bx; Ry = Ay+By; |R|=√(Rx²+Ry²)

Soma os vetores por eixos perpendiculares e calcula o módulo.

Quando usar: Componentes na mesma unidade e nos mesmos eixos.

Cuidado: Não somar módulos quando as direções diferem.

Ax, Ay, Bx, By
componentes
|R|
módulo da resultante
Do enunciado à interpretação

Exemplo resolvido passo a passo

Exemplo resolvido

Dois trechos perpendiculares

Enunciado

Uma pessoa anda 6 m para leste e 8 m para norte. Determine distância e módulo do deslocamento.

Dados
  • x: 6 m
  • y: 8 m
Fórmula
d=6+8; |Δr|=√(6²+8²)
Substituição
d=14; |Δr|=√100=10

Resolução

  1. O caminho soma 6+8=14 m.
  2. As extremidades estão separadas por uma diagonal.
  3. Pitágoras dá 10 m para o módulo do deslocamento; o sentido aponta para nordeste.

Resultado: Distância 14 m; deslocamento de módulo 10 m.

Interpretação: Módulo do deslocamento nunca supera a distância percorrida.

Pratique · Tente antes de abrir a solução

Exercícios com solução

Tente resolver sem consultar a resposta; uma estimativa inicial ajuda a perceber sinal, unidade e ordem de grandeza.

Exercício 1

Dois deslocamentos têm componentes (5,−2) m e (−2,6) m. Encontre a resultante e seu módulo.

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. Rx=5−2=3 m e Ry=−2+6=4 m.
  2. |R|=√(9+16)=5 m.
  3. A resultante aponta para x e y positivos.

Resposta: (3,4) m; módulo 5 m.

Exercício 2 · Exercício guiado

Uma força de 10 N faz 120° com o eixo x positivo. Calcule suas componentes e confira o módulo.

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. Dados: F=10 N, θ=120°. Pergunta: Fx e Fy no referencial declarado.
  2. Fx=Fcosθ=10(−1/2)=−5 N; Fy=Fsenθ=10√3/2=5√3 N.
  3. √(Fx²+Fy²)=√(25+75)=10 N. As componentes têm módulo menor que a força original.

Resposta: Fx=−5 N, Fy=5√3 N; módulo 10 N.

Para conferir seu raciocínio: Como o ângulo parte de x, a projeção horizontal usa cosseno; trocar razões troca as componentes.

Resumo da aula

Você aprendeu

  • Vetor inclui orientação.
  • Distância e deslocamento respondem a perguntas diferentes.
  • Componentes permitem somar vetores sem perder sentidos.
Revisão editorial

Fontes e atualização

Conteúdo revisado em 05/10/2026.