Page 75 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

56 Capítulo 3 Mediciones técnicas y vectores

C = 40 m
NOTA: Ay = 0
B,= 0
D.: = -10 m
Cy=0
D=0
By = 50 m
Rv

C = -40 m

A„ = 20 m

(a) (b) (c)
Figura 3.19 La componente x del vector resultante es igual a la suma de las componentes x de cada vector.
La componente y de la resultante es igual a la suma de las componentes y.

trigonometría se usará para asegurar que los resultados finales sean precisos, sólo se necesita
estimar las longitudes de cada vector. Por ejemplo, un desplazamiento de 60 m o una fuerza
de 60 N deben dibujarse como un vector con una longitud aproximadamente tres veces mayor
que el vector para un desplazamiento de 20 m o una fuerza de 20 N. Los ángulos dados tam­
bién deben estimarse. Los vectores de 30°, 160°, 240° o 324° deben dibujarse en los cuadran­
tes adecuados y con una dirección lo más cercana posible a la dirección real. Estos diagramas
aproximados le dan una idea de la dirección de la resultante antes de hacer los cálculos, así
que es conveniente que aprenda a dibujarlos rápido.
Resulta útil reconocer que la componente x de la resultante o la suma de una serie de vec­
tores está dada por la suma de las componentes x de cada vector. Asimismo, la componente y
de la resultante es la suma de las componentes y. Suponga que quiere sumar los vectores A,
B, C,... para encontrar su resultante R. Se podría escribir
Rx = Ax + Bx + Cx + ■•• (3.3)
Ry = Ay + By + Cy + • • • (3.4)
La magnitud de la resultante i? y su dirección 9 pueden obtenerse a partir de la ecuación (3.2).
El ejemplo siguiente ilustra el método de las componentes de la suma de vectores. Supon­
ga que un topógrafo camina 20 m, E; 50 m, N; 40 m, O, y 10 m, S. Nuestro objetivo es hallar
el desplazamiento resultante.
Primero, se dibuja cada vector a una escala aproximada utilizando el método del polígo­
no. De esa manera, a partir de la figura 3.19 se observa que la resultante R debe estar en el
segundo cuadrante.
En este problema la obtención de las componentes de cada vector es simple, ya que cada vec­
tor yace completamente sobre un eje dado así que dicha componente es cero en cada caso. Note
que las componentes son positivas o negativas, mientras que las magnitudes de los vectores siem­
pre son positivas. A veces es recomendable elaborar una tabla de componentes, como la tabla 3.5,
donde se incluya para cada vector su magnitud, el ángulo de referencia y las componentes x y y.
Tabla 3.5

Tabla de componentes

Vector Ángulo 0 Componente x Componente y
A = 20 m 0° Ax = +20 m Áy = 0
B = 50 m 90° Bx = 0 Bv = +50 m
C = 40 m 180° Cx = -40 m Cy = 0
D = 10 m 270° Dx = 0 Dy = —10 m
R 6 Rx = 2 Fx = -20 m Ry = SFj = +40 m