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NEXUS didattica

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Fisica / Vettori e Cinematica

Componenti Cartesiane di un Vettore

Rappresentazione algebrica dei vettori nel piano attraverso coordinate cartesiane e versori unitari.

1. Definizione e Proiezione Ortogonale

Nel riferimento cartesiano ortogonale Oxy, un vettore v applicato nell'origine O individua un punto finale di coordinate (vx, vy). I due scalari dotati di segno vx e vy rappresentano le componenti cartesiane di v lungo gli assi x e y.

v = (vx, vy)

x y O v vx vy P(vx, vy)
Figura 1: Individuazione delle componenti vx e vy sull'asse delle ascisse e delle ordinate

2. Scrittura del Vettore tramite Versori

Introdotto il versore (vettore unitario orientato nel verso positivo dell'asse x) e il versore (vettore unitario orientato nel verso positivo dell'asse y), ogni vettore può essere espresso come combinazione lineare dei versori:

v = vx î + vy

v = vxî + vy
Figura 2: Rappresentazione di un vettore mediante i versori fondamentali î e ĵ

3. Proprietà Algebra delle Componenti e Modulo

Il calcolo delle grandezze geometriche e delle operazioni vettoriali risponde a semplici regole algebriche:

📐 Formule Fondamentali:

Modulo: |v| = √(vx2 + vy2)

Somma Analitica: S = (ax + bx) î + (ay + by) ĵ

Differenza Analitica: D = (ax - bx) î + (ay - by) ĵ

📝 Esercizio Esempio Guidato

Testo: Dati i vettori v = 4.0î - 3.0ĵ m/s e u = -1.0î + 7.0ĵ m/s, calcola le componenti e il modulo del vettore somma S = v + u.


Risoluzione passo-passo:

  1. Somma delle componenti x: Sx = vx + ux = 4.0 + (-1.0) = 3.0 m/s.
  2. Somma delle componenti y: Sy = vy + uy = -3.0 + 7.0 = 4.0 m/s.
  3. Forma vettoriale: S = 3.0î + 4.0ĵ m/s.
  4. Modulo: |S| = √(3.02 + 4.02) = √(9 + 16) = √25 = 5.0 m/s.

🎯 Soluzione: S = (3.0, 4.0) m/s, |S| = 5.0 m/s

✏️ 100 Esercizi Obbligatori di Fisica

Esercizi operativi sulle componenti cartesiane dei vettori, espressione in versori î e ĵ, modulo e calcolo vettoriale analitico.