CALCULO VECTORIAL

CALCULO VECTORIAL.

1.1.- VECTORES APLICADOS, LIBRES Y CURSORES.

La necesidad de fijar normas de cálculo aplicables a todas las magnitudes ligadas a una dirección

obliga a establecer un ente geométrico, que recibe el nombre de vector.

Cuando hablamos de espacio entenderemos que nos referimos al espacio afín tridimensional

ordinario, compuesto de puntos. Si en este espacio elegimos un punto fijo O como origen, en base a su

isomorfismo, podemos identificarlo con el espacio vectorial euclídeo tridimensional. Con E3 designaremos,

indistintamente, el espacio vectorial euclídeo o el espacio afín con un punto fijo, en tres dimensiones.

Dos puntos A, B del espacio E3 dados en un cierto orden, determinan un segmento orientado, que

recibe el nombre de vector aplicado o fijo. El punto A es el origen o punto de aplicación y B es el extremo

del vector. La distancia AB es el módulo del vector y la recta determinada por ambos puntos es la recta de

acción o recta soporte. El sentido del vector viene dado por la ordenación A → B.

Para representar el vector aplicado de origen A y extremo B escribiremos AB, o bien, con una letra

cualquiera, v = AB, cuando no interese especificar el origen ni el extremo del vector. En ocasiones se puede

representar el mismo vector en la forma (A,v), o v(A), cuando interesa especificar su origen.

Si consideramos el conjunto de todos los vectores aplicados del espacio, se puede definir en él una

relación binaria de equivalencia ℜ, de la siguiente manera: Diremos que dos vectores aplicados AB y A'B'

son equipolentes, si ABA'B' es un paralelogramo; es decir:

ABℜA'B'⇐⇒ ABA'B' es un paralelogramo

Esta relación de equivalencia clasifica el conjunto de vectores aplicados del espacio en clases

disjuntas, cada una de las cuales recibe el nombre de vector libre. Por tanto, un vector libre del espacio E3 no

es más que una clase de vectores aplicados equipolentes (o también, un elemento del conjunto cociente:

conjunto de vectores aplicados del espacio/R). Los vectores libres representantes de las clases disjuntas se

pueden suponer aplicados en un punto fijo O; en otras palabras, un vector libre puede tener su origen en

cualquier punto del espacio. Por último, los vectores equipolentes que tienen la misma recta soporte

pertenecen a una misma clase de equivalencia, que denominaremos vector deslizante o cursor. Según esto,

el origen de un vector deslizante puede ser cualquier punto de la recta soporte.

Para representar un vector de origen A y extremo B, una notación menos usada, pero muy útil, es:

AB = B - A. Entonces, escribir: B = A + AB nos indica que B es el extremo del vector AB, cuando se aplica

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