As grandezas físicas ajudam a descrever os fenômenos da natureza por meio de medidas. Algumas precisam apenas de valor e unidade. Outras exigem também direção e sentido. Essa diferença é essencial para compreender força, velocidade, deslocamento, massa, tempo, energia e muitos outros conceitos da Física.
Antes de estudar este conteúdo, vale revisar o conceito geral de grandezas físicas. Para isso, acesse também o artigo: Grandezas Físicas .
O que são grandezas físicas?
Grandezas físicas são características que podem ser medidas. Quando dizemos que uma mesa tem 2 metros de comprimento, que uma aula dura 50 minutos ou que um objeto possui massa de 5 quilogramas, estamos usando grandezas físicas.
Essas grandezas podem ser classificadas em dois grupos principais: grandezas escalares e grandezas vetoriais.
Grandezas escalares
As grandezas escalares são aquelas que ficam completamente definidas apenas por um valor numérico e uma unidade de medida.
Exemplos:
- Massa: 70 kg
- Tempo: 2 h
- Temperatura: 25 °C
- Energia: 100 J
- Volume: 3 m³
- Distância: 10 m
Grandezas vetoriais
As grandezas vetoriais precisam de mais informações para serem completamente definidas. Além do valor numérico e da unidade, elas exigem direção e sentido.
Exemplos:
- Força
- Velocidade
- Aceleração
- Deslocamento
- Peso
- Impulso
Diferença entre distância e deslocamento
A distância é escalar, pois indica apenas quanto foi percorrido. Já o deslocamento é vetorial, pois considera a mudança de posição entre o ponto inicial e o ponto final, levando em conta direção e sentido.
Exemplo: se uma pessoa anda 3 metros para frente e depois 3 metros para trás, a distância percorrida foi 6 metros. Porém, o deslocamento foi zero, pois ela voltou ao ponto de partida.
Por que essa diferença é importante?
Entender a diferença entre escalares e vetoriais evita erros comuns em questões de Física. Em muitos problemas, saber apenas o valor não é suficiente. Quando trabalhamos com força, velocidade ou aceleração, a orientação do movimento também importa.
Esse conhecimento é base para estudar movimento, leis de Newton, trabalho, energia, colisões e muitos outros temas. Também ajuda a entender melhor o trabalho de profissionais da área. Veja também: O que faz um físico? .
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Resolva as questões abaixo. Elas estão organizadas em grau progressivo de dificuldade.
Questão 1
Uma grandeza escalar é aquela que fica completamente definida por:
A) Valor numérico e unidade.
B) Direção e sentido apenas.
C) Módulo, direção e sentido.
D) Ponto de aplicação apenas.
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Resposta: A. Uma grandeza escalar precisa apenas de valor numérico e unidade. Massa, tempo e temperatura são exemplos.
Questão 2
Qual das alternativas apresenta apenas grandezas escalares?
A) Força, velocidade e aceleração.
B) Massa, tempo e temperatura.
C) Deslocamento, força e peso.
D) Velocidade, energia e força.
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Resposta: B. Massa, tempo e temperatura são grandezas escalares, pois não dependem de direção nem de sentido.
Questão 3
Qual das alternativas apresenta apenas grandezas vetoriais?
A) Massa, volume e tempo.
B) Temperatura, energia e distância.
C) Força, aceleração e deslocamento.
D) Energia, massa e velocidade.
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Resposta: C. Força, aceleração e deslocamento precisam de módulo, direção e sentido para serem completamente definidos.
Questão 4
Uma pessoa informa que a temperatura de uma sala é 28 °C. Essa informação representa uma grandeza:
A) Vetorial, pois possui sentido.
B) Escalar, pois possui valor e unidade.
C) Vetorial, pois indica direção.
D) Nula, pois não possui movimento.
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Resposta: B. A temperatura é uma grandeza escalar. O valor 28 e a unidade °C já definem completamente a medida.
Questão 5
Um carro se desloca com velocidade de 60 km/h para o norte. Essa grandeza é vetorial porque:
A) Possui apenas valor numérico.
B) Não possui unidade.
C) Apresenta valor, direção e sentido.
D) Representa apenas a distância percorrida.
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Resposta: C. A velocidade indicada possui módulo, que é 60 km/h, direção e sentido para o norte.
Questão 6
Um estudante caminha 10 metros em linha reta para o leste. A medida “10 metros para o leste” representa:
A) Apenas distância.
B) Apenas tempo.
C) Deslocamento.
D) Temperatura.
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Resposta: C. Como há valor, direção e sentido, trata-se de deslocamento, uma grandeza vetorial.
Questão 7
Uma caixa é empurrada por uma força de 40 N horizontalmente para a direita. Essa força está completamente descrita porque apresenta:
A) Apenas massa e tempo.
B) Apenas valor numérico.
C) Módulo, direção e sentido.
D) Apenas temperatura e volume.
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Resposta: C. A força possui módulo de 40 N, direção horizontal e sentido para a direita.
Questão 8
Um aluno percorre 4 metros para frente e depois 4 metros para trás, retornando ao ponto inicial. Qual é o deslocamento total?
A) 8 m.
B) 4 m.
C) 2 m.
D) 0 m.
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Resposta: D. O deslocamento depende da posição inicial e final. Como o aluno voltou ao ponto de partida, o deslocamento total é zero.
Questão 9
Na situação anterior, qual foi a distância total percorrida pelo aluno?
A) 0 m.
B) 4 m.
C) 8 m.
D) 16 m.
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Resposta: C. A distância soma todo o caminho percorrido: 4 m para frente mais 4 m para trás, totalizando 8 m.
Questão 10
Em uma atividade experimental, um professor mede massa, tempo, força e temperatura. Quais dessas grandezas são escalares?
A) Massa, tempo e temperatura.
B) Força, tempo e temperatura.
C) Massa, força e tempo.
D) Apenas força.
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Resposta: A. Massa, tempo e temperatura são escalares. A força é vetorial, pois precisa de direção e sentido.
Questão 11
Dois carros têm velocidades de 80 km/h. O primeiro segue para o norte e o segundo para o sul. Podemos afirmar que eles possuem:
A) A mesma velocidade vetorial.
B) A mesma rapidez, mas velocidades vetoriais diferentes.
C) Deslocamentos obrigatoriamente iguais.
D) A mesma direção e o mesmo sentido.
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Resposta: B. Eles têm o mesmo módulo da velocidade, mas sentidos opostos. Por isso, as velocidades vetoriais são diferentes.
Questão 12
Uma força de 20 N atua sobre um objeto para a direita, enquanto outra força de 20 N atua para a esquerda. Considerando apenas essas duas forças, a resultante é:
A) 40 N para a direita.
B) 40 N para a esquerda.
C) 20 N para cima.
D) 0 N.
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Resposta: D. As forças têm o mesmo módulo e sentidos opostos. Por isso, elas se anulam, resultando em força total igual a zero.
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