De Um Físico: Grandezas escalares e vetoriais (resumo nível médio)

Desenho contendo uma bússola, um termômetro de mercúrio e uma seta para a direita

Tudo que pode ser mensurado, direta ou indiretamente, é uma grandeza física. Essas grandezas podem ser classificadas em dois tipos: escalares e vetoriais.

Grandezas escalares

Toda grandeza que pode ser totalmente descrita através de um valor numérico seguido de uma unidade é uma grandeza escalar. O valor numérico é a intensidade da grandeza e a unidade faz referência ao sistema métrico utilizado.

Ao afirmar que a massa de uma certa rocha é $3 \ \mathrm{kg}$, ou que a temperatura aferida por um termômetro é $26 \ \gr\mathrm{C}$, não é preciso acrescentar mais nenhuma informação para descrevê-las.

Figura 1. Exemplos de grandezas escalares.

Podemos citar, como exemplos de grandezas escalares, massa, temperatura, volume, tempo, trabalho e energia.

Grandezas vetoriais

Já as grandezas vetoriais, além de um valor numérico e uma unidade, necessitam de duas informações extras para ficarem completamente descritas: direção e sentido.

Se soubermos apenas que um barco está se movendo a $60 \ \left.\textrm{km}\middle/\mathrm{h}\right.$ no mar, não podemos prever seu destino, para isso ainda é preciso conhecer a direção e o sentido da velocidade.

Barco no mar com várias setas indicando um destino incerto

Figura 2. Barco com destino incerto devido à falta de informação.

A direção nos informa a reta em que o movimento acontece: é na vertical? é na horizontal? é inclinado a $10\gr$ com relação ao solo?

Definida a direção, precisamos ainda saber o sentido do movimento: é para frente? é para trás? é do norte para o sul? é para a esquerda?

Assim, se nos afirmarem que um barco está navegando a $60 \ \left.\textrm{km}\middle/\mathrm{h}\right.$, na direção horizontal (com relação ao plano da Figura 3), sentido para a direita, sua velocidade pode ser completamente descrita por uma flecha cujo tamanho representa o valor escalar da velocidade.

Barco com uma seta horizontal indicando a orientação de seu movimento

Figura 3. Grandeza vetorial representada pela flecha (em preto).

Grandezas que, além do valor escalar, necessitam dessas duas informações extras, direção e sentido, para descrevê-las, são chamadas de vetoriais. Velocidade, força, aceleração, campos elétrico e magnético e quantidade de movimento são exemplos de grandezas vetoriais.