Um jargão no mundo da física é dizer que todo vetor tem intensidade, direção e sentido. O conhecimento físico permite entender que intensidade é o valor numérico atribuído, enquanto a direção e sentido tem a ver com a seta e sua orientação no espaço.
Esses dois conceitos parecem ser a mesma coisa, mas na verdade explicam atributos vetoriais diferentes. Conhecê-los é essencial para resolver algumas questões de vestibulares, especialmente em cálculos que dependem da interpretação de direção e sentido para encontrar o resultado, como na eletromagnética.
Diante da importância deste assunto, o Estratégia Vestibulares compilou as informações abaixo a respeito do tema, a fim de elucidar a definição de direção e de sentido, entender como isso se aplica nos vetores e qual a diferença entre eles. Tudo isso baseado em exemplos de questões de prova.
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O que é direção e sentido?
Os conceitos de direção e sentido são tão essenciais na física porque trata-se de uma ciência que estuda a natureza, e a natureza é dinâmica e instável. Os átomos, as moléculas, as matérias, os corpos e até mesmo os planetas se movimentam de maneiras diversas, lineares ou curvilíneas.
Nesse sentido, entender em que direção um determinado objeto vai e em qual sentido ele está posicionado pode facilitar o entendimento físico. Por exemplo, dois veículos que colidem de frente sofrerão um efeito diferente da colisão traseira — isso pode ser explicado por meio de fórmulas físicas e cálculos vetoriais, que levam em consideração direção e sentido.
Direção
A direção de uma reta qualquer e, especialmente, dos vetores, diz respeito à posição que o traçado está a partir de um determinado referencial. É ela que determina se é um trajeto horizontal, vertical, diagonal, entre outros.
Você também pode entender a direção como uma reta qualquer, que pode ser percorrida tanto para um lado como para o outro. Ela não tem começo, meio ou fim, é basicamente toda a extensão de movimento dado para um corpo.
Sentido
Já o sentido, basicamente, representa a orientação do movimento ou do vetor. É o lugar para onde a ponta da seta apontará. Então, é ele quem determina para qual lado da reta (direção) que o móvel vai se locomover, por exemplo.
Diante disso, você deve perceber que uma direção contém exatamente dois sentidos possíveis. Por exemplo, para uma reta horizontal os sentidos possíveis são direita e esquerda. Enquanto que uma reta vertical terá sentido para baixo e para cima.
Diferença entre direção e sentido
Conforme foi abordado anteriormente, a direção é a reta, enquanto que o sentido é a seta, a orientação daquele deslocamento ou vetor. Diante disso, muitos exercícios buscam entender se o aluno compreende essa diferença conceitual, como o que está resolvido a seguir:
(UFB — adaptada) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que:
a) tem a mesma direção.
Resolução: os vetores que possuem a mesma direção deverão ser retas paralelas. Um exemplo disso é o par vetorial B e G. Note que ambos estão na horizontal, apesar disso, a seta aponta para lados opostos, o que indica que eles não têm o mesmo sentido.
Já o trio A, E e F estão todos na vertical, de forma que apenas E está em sentido diferente dos outros. De forma semelhante, as retas base para os vetores C e D são paralelas, o que você pode observar não somente a olho nu, mas também que são diagonais de quadrados com o mesmo número de lados; então C e D estão na mesma direção.
b) tem o mesmo sentido.
Resolução: para os vetores horizontais não foram encontradas correspondências de sentido, porque B aponta para a esquerda, enquanto que G aponta para a direita.
No caso dos verticais, A e F têm o mesmo sentido (para cima), enquanto que E tem uma seta que aponta para baixo, no sentido oposto.
Por fim, os vetores diagonais C e D são paralelos entre e apontam ambos para o canto superior direito, o que indica o mesmo sentido entre eles.
Grandeza vetorial
Os conceitos de direção e sentido estão intimamente ligados com as grandezas vetoriais, que são definições que podem ser quantificadas numericamente, mas isso não é suficiente para completar o significado.
Por exemplo, dizer que um móvel estava parado no meio de uma sala e foi empurrado por uma força de 10N não é o suficiente para entender o movimento desse corpo. É necessário saber em qual direção e sentido o material foi empurrado, somente assim pode-se compreender a posição dele ao final do deslocamento.
Situações semelhantes acontecem com outras grandezas físicas vetoriais, como os campos elétricos, a aceleração, a velocidade, o impulso, a quantidade de movimento, entre outros exemplos.
Veja um exercício de prova que cobrou esse conhecimento!
(UDESC/2011) – Considere as seguintes proposições sobre grandezas físicas escalares e vetoriais.
I. A caracterização completa de uma grandeza escalar requer tão somente um número seguido de uma unidade de medida. Exemplos dessas grandezas são o peso e a massa.
II. O módulo, a direção e o sentido de uma grandeza caracterizam-na como vetor.
III. Exemplos de grandezas vetoriais são a força, o empuxo e a velocidade.
IV. A única grandeza física que é escalar e vetorial ao mesmo tempo é a temperatura.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
Afirmativa I é incorreta. Uma grandeza escalar pode ser expressa apenas numericamente, com uma unidade de medida, mas o peso é uma força e toda força deve ser representada vetorialmente, com módulo, direção e sentido.
Já a afirmação II é considerada verdadeira.
No caso da afirmativa III também estão citadas apenas grandezas físicas vetoriais.
Por fim, a frase IV é incorreta porque a temperatura não é uma grandeza vetorial, mas puramente escalar. Dessa forma, a alternativa correta é a letra A.
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