Para responder a la pregunta, ¿el desplazamiento es escalar o vectorial? Primero tenemos que entender en detalle el concepto de desplazamiento.
Podemos decir que el desplazamiento es una cantidad vectorial, ya que es la longitud más corta entre dos puntos de referencia cualesquiera, que muestra ambas direcciones de la trayectoria y la magnitud de su movimiento. En general, los vectores son cantidades físicas que incluyen tanto la dirección como la magnitud.
Ahora analicemos el estudio de varios aspectos para saber cómo un desplazamiento puede ser vectorial.
Desplazamiento: escalar o vectorial
Estudiemos vectores y escalares antes de entender cómo el desplazamiento es escalar o vectorial.
Los escalares son cantidades medibles que muestran solo magnitud.
Sin embargo, los vectores son cantidades que tienen tanto indicación como extensión del camino.
Podemos explicar que el desplazamiento es siempre una cantidad vectorial, ya que es la longitud de trayectoria más corta entre dos puntos de referencia cualesquiera. Contiene magnitud y dirección, que son las características esenciales de una cantidad vectorial.
De la parte explicativa, es comprensible que el desplazamiento sea un vector.
Desplazamiento: una cantidad vectorial
El desplazamiento es una cantidad física que se conoce como vector.
En general, el desplazamiento es la cantidad física medible, que es la distancia más corta entre dos puntos, es decir, el punto inicial y el final. Representa tanto la longitud como la dirección del camino en el que se mueve el cuerpo. El desplazamiento es un excelente ejemplo de vector y se describe mediante una flecha.
Por tanto, podemos decir que el desplazamiento es una cantidad vectorial.
¿Cómo es el desplazamiento una cantidad vectorial?
Ahora, tome un ejemplo para saber cómo un desplazamiento de cantidad física es un vector en detalle.
- Una persona se mueve 6 metros al oeste, 4 metros al norte, 6 metros al este y 4 metros al sur.
- Camina un total distancia de 20 m durante el movimiento en términos de escalar.
- Pero, si lo decimos en términos de desplazamiento, entonces la persona se ha movido cero metros porque, en escala vectorial, consideramos tanto la dirección como la longitud del camino.
- Aquí se mueve igual distancia junto con direcciones opuestas.
- Las direcciones opuestas se cancelan entre sí, lo que conduce al desplazamiento como cero metros.
A partir de estas observaciones, podemos decir que el desplazamiento es un vector.
Desplazamiento como movimiento unidimensional.
Para conocer la dirección de una cantidad vectorial, necesitamos un sistema de coordenadas con un marco de referencia.
- Sabemos que el desplazamiento es un vector y se puede representar de una forma más sencilla en el sistema de coordenadas 1-D.
- Cuando un cuerpo se mueve en una trayectoria horizontal, su lado derecho se toma como positivo y hacia su izquierda se toma como negativo.
- De manera similar, cuando un cuerpo se mueve en una trayectoria vertical, el movimiento hacia arriba es positivo y viceversa.
Por tanto, el desplazamiento es un movimiento unidimensional.
Fórmula para calcular el desplazamiento
En física, se utilizan fórmulas de desplazamiento específicas para encontrar el más corto distancia longitud entre dos puntos de referencia y su dirección.
Desplazamiento = D = 
= xf - Xi
D = desplazamiento entre dos puntos.
= Diferencia entre dos puntos.
Xf = Símbolo para referencia final
Xi = Símbolo de referencia inicial
Esta es la fórmula básica para calcular el desplazamiento.
Algunos problemas a resolver en base a la fórmula de desplazamiento.
Entendamos en detalle el concepto de desplazamiento resolviendo mediante fórmula numérica.
problema 1
Srinidhi lanza la pelota 18 m al sur y le dice a su hermano que la atrape. Su hermano atrapa la pelota y la lleva más allá de Rajath, que se encuentra a 28 m de Srinidhi. Calcular el desplazamiento de una pelota de cricket.
Solución:
Dado: Posición inicial = 18 m
Posición final = 28 m
Ahora a partir de la fórmula, podemos calcular el desplazamiento.
Δx = xf - Xi
Δx = 28 - 18 = 10 m
Por lo tanto, hay un desplazamiento de 10 m desde la posición inicial de Srinidhi.
problema 2
Se coloca una caja en el punto inicial; después de un tiempo específico, se hace que la caja se mueva 4 m hacia el frente. De nuevo, la caja se mueve hacia atrás durante 5 m. Calcular el desplazamiento de la caja?
Solución: Inicialmente, la caja está en el origen; considérelo como 0 en el punto inicial.
Caso 1: La caja avanza 3 m.
Posición inicial = 0m
Posición final = 4 m
Δx = xf - Xi = 4 - 0 = + 4 m, es decir, a la derecha
Entonces, la caja hizo un desplazamiento de 4 metros hacia la derecha.
Caso 2: La caja se mueve hacia atrás durante 5 m.
En este caso, la posición final en el caso anterior ahora se convierte en la posición inicial.
Posición inicial = 4m
Posición final = 5 m
Podemos encontrar el desplazamiento usando la fórmula.
Δx = xf - Xi = - 5 - (+ 4) = - 9 m, es decir, a la izquierda
De los dos casos, llegamos a saber que el desplazamiento depende solo de la diferencia de dos puntos de referencia y no de la trayectoria de un cuerpo.
Algunas características esenciales sobre el desplazamiento
Las características requeridas que responden a la pregunta son el desplazamiento, un escalar o un vector es el siguiente.
- El desplazamiento también se define como el cambio de lugar de un cuerpo de un punto a otro, considerando incluso la dirección.
- Se denota con una flecha ya que es un vector.
- Se mide solo a lo largo de una trayectoria lineal.
- Depende de los puntos finales.
- No da información sobre el camino recorrido.
Estas son las características esenciales que indican que el desplazamiento es un vector.
Ejemplos de la vida real para el desplazamiento
Puede comprender el desplazamiento del tema conociendo algunos ejemplos, que son los siguientes:
Viajar a través del país
Viajar por el país implica moverse en las cuatro direcciones. Si un individuo recorre una distancia algo igual y vuelve a la posición original, su desplazamiento será cero.
Jugando con una mascota
Mientras juegas con tu mascota, cuando lanzas un palo con un movimiento lineal y les dices que te lo traigan, se produce un desplazamiento..
Pasando las cosas
Mientras juegan cosas que pasan, las personas se colocan en posiciones lineales a distancias específicas de los demás. Aquí el movimiento que tiene lugar incluye tanto la dirección como la magnitud y es un desplazamiento.
- Cuando busca en una aplicación para preguntar las direcciones y mide la distancia a recorrer, se convierte en desplazamiento.
- Cuando intentas plantar árboles en forma lineal, te mueves de un lugar a otro, incluso si es un desplazamiento.
Estas son algunas situaciones de desplazamiento de la vida real.
Preguntas frecuentes sobre el desplazamiento | Preguntas frecuentes
Que es ¿desplazamiento?
El desplazamiento es una cantidad física que se utiliza para describir el movimiento.
En general, podemos decir que el desplazamiento es una cantidad vectorial medible que muestra tanto la dirección de la trayectoria como la magnitud del curso en el que se mueve el cuerpo. Se utiliza para medir la distancia más corta entre dos puntos cualesquiera.
¿Puede el desplazamiento ser una cantidad física escalar?
El desplazamiento nunca puede ser una cantidad escalar.
Se dice que el desplazamiento es una cantidad vectorial medible. Dado que mide la longitud de la trayectoria del cuerpo cuando está en movimiento, que se considera magnitud en física, también indica la dirección en la que se mueve el cuerpo. Cuál es la cualidad esencial de un vector.
¿Diferencia entre distancia y desplazamiento?
Las diferencias esperadas entre la distancia y el desplazamiento son las siguientes,
La distancia se considera como la longitud total de la trayectoria medida cuando un cuerpo viaja; no se concentra en la dirección. Por el contrario, el desplazamiento es la longitud más corta entre dos puntos de referencia.
¿Diferencia entre cantidad vectorial y escalar?
Las principales diferencias entre las cantidades físicas vectoriales y escalares se muestran a continuación,
| Escalar | vector | |
| Definición | Es una cantidad física que se concentra solo en la magnitud. | Es una cantidad física que se concentra en ambas direcciones de trayectoria y magnitud. |
| Símbolo utilizado | Símbolo de cantidad medida. | Cantidad con una flecha para indicar la dirección. |
| Componentes | Consiste solo en magnitud. | Tanto dirección como cantidad (magnitud). |
| Representación de cantidad | Sin flecha. | Con una flecha. |
| Ejemplo | Distancia, tiempo, etc. | Desplazamiento, aceleración, etc. |
¿Puede el desplazamiento ser cero?
El desplazamiento es una cantidad vectorial medible que puede convertirse en cero.
El desplazamiento puede volverse cero cuando un cuerpo recorre distancias iguales y regresa a la posición inicial; las direcciones opuestas tienden a tener el mismo valor y se cancelan entre sí. En este caso específico, el desplazamiento es cero.
¿Puede ser negativo el desplazamiento de un cuerpo en movimiento?
El desplazamiento puede ser negativo ya que incluye dirección en él.
El desplazamiento es una medida de la ruta lineal y puede ser negativo cuando se mueve hacia atrás desde el punto de referencia inicial durante el movimiento, y se vuelve positivo cuando se mueve hacia adelante para formar el punto inicial a lo largo de la ruta.
¿Es el desplazamiento un movimiento unidimensional?
Todos los vectores deben representarse en el sistema de coordenadas ya que tiene dirección.
El desplazamiento es una cantidad vectorial física y es un movimiento unidimensional porque puede ser cero, positivo o negativo según la dirección en que se mueva. Un sistema de coordenadas es esencial para mostrar el movimiento, y en 1D, está dado por + / -.
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Soy Raghavi Acharya, completé mi posgrado en física con especialización en el campo de la física de la materia condensada. Siempre he considerado la Física como un área de estudio cautivadora y disfruto explorando los diversos campos de esta materia. En mi tiempo libre me dedico al arte digital. Mis artículos tienen como objetivo transmitir los conceptos de física de una manera muy simplificada a los lectores.