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  • há 1 semana
#VET&GEO | VETORES E GEOMETRIA ANALÍTICA: PRODUTO DE VETORES

📌 *Nesta aula:* Estudamos a Propriedade VII do Produto Vetorial, focando na interpretação geométrica. Aprendemos como determinar a direção (sempre perpendicular ao plano) e o sentido do vetor resultante utilizando a famosa Regra da Mão Direita.
Além disso, aplicamos esse conceito aos vetores da base canônica ($\vec{i}, \vec{j}, \vec{k}$), criando um "ciclo" fácil de memorizar para saber quando o resultado é positivo ou negativo.

Conteúdo
*Direção e Sentido:* O vetor $\vec{u} \times \vec{v}$ é ortogonal aos dois vetores originais.
*Regra da Mão Direita:* Como posicionar os dedos para descobrir para onde aponta o resultado (Figuras A, B e C).
*Cálculo na Base Canônica:* $\vec{i} \times \vec{j} = \vec{k}$$\vec{j} \times \vec{k} = \vec{i}$$\vec{k} \times \vec{i} = \vec{j}$
*O Macete do Ciclo:* O sentido horário (positivo) e anti-horário (negativo) no diagrama circular.

Capítulos:
00:00 - Introdução: Para onde aponta o vetor resultante?
03:03 - A Regra da Mão Direita (Explicação Prática)
04:50 - Diferença entre $\vec{u} \times \vec{v}$ e $\vec{v} \times \vec{u}$ (Sentidos Opostos)
09:00 - Produto Vetorial dos Versores ($\vec{i}, \vec{j}, \vec{k}$)
14:30 - Macete: O Ciclo dos Versores (Círculo)

Referências:
Steinbruch, A. e Winterle, P.. Geometria Analítica. 2 ed., Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 1987.

Winterle, P.. Vetores e Geometria Analítica. Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 2000.

Boulos, P. e Camargo, I. de. Geometria Analítica: um tratamento vetorial. 3 ed., Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 2004.

Miranda, D. e Iwaki, E.. Geometria Analítica. UFABC - Universidade Federal do ABC, Santo André, 2010. Disponível em: http://hostel.ufabc.edu.br/~daniel.miranda .

Playlist do Curso: https://www.youtube.com/playlist?list=PLXCYykPoJIQAH3lvOl4G2734Y8d9jcMVC


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Transcrição
00:00Olá pessoal, sejam bem-vindos à aula. Nesta aula vamos dar continuidade às propriedades do produto vetorial,
00:07onde neste caso aqui vamos falar de direção e sentido do produto vetorial de u por v ou de v
00:14por u.
00:15Então vamos lá. Vimos na propriedade 2, que é onde a gente falou,
00:34que u vetorial v é o mesmo que menos v vetorial u. Isso foi mostrado na propriedade 2 que a
00:45gente fizemos.
00:46E também vimos, vimos também na propriedade 6,
01:06que u vetorial v e v vetorial u, eles são
01:29são simultaneamente ortogonais
01:40a u
01:44e também
01:46a v vetor, né?
01:48Ou seja, tanto o produto vetorial de u com v e v com u, eles são ortogonais a qualquer vetor
01:55aqui.
01:56Então vai...
01:57Porque isso aqui gera um vetor, né?
01:59u ortogonal v vai gerar um vetor
02:01e v ortogonal u também vai gerar outro vetor.
02:05Tanto esse produto aqui
02:06vai ser ortogonal tanto a u e a v
02:09e esse também vai ser a u e a v.
02:12Então vai ficar mais claro
02:13quando eu mostrar
02:16graficamente a seguir.
02:18Bem, nessa imagem
02:20a gente vê aqui
02:21que o produto
02:23aqui eu tenho o vetor u
02:25aqui eu tenho o vetor v
02:27e o produto vetorial de u com v
02:30vai ser esse vetor aqui
02:32onde ele é ortogonal a v
02:34e também ele é ortogonal o vetor u.
02:37E se a gente fizer v vetorial u
02:40ele será esse vetor para baixo
02:42onde ele será também ortogonal a u
02:45e ortogonal a v.
02:47Ou seja, ele é equivalente
02:50ao produto de
02:51menos u vetorial v
02:53ou seja, v vetorial u
02:55como a gente viu aqui na
02:57propriedade 2
02:58a gente viu essa definição aqui.
03:06Bem, trazendo uma figura aqui
03:08essa figura aqui eu chamo de a
03:09essa aqui de b
03:10essa figura aqui retrata melhor
03:13para a gente saber
03:15como utilizar.
03:17Aqui, por exemplo
03:19nós temos o vetor u
03:22você pega a sua mão direita
03:24e coloca
03:28você pega a sua mão direita
03:29e coloca
03:32tipo assim
03:33o vetor u
03:33você vai ao vetor u
03:35em direção ao vetor v
03:36ou seja, significa
03:38onde está apontando
03:39o seu polegar
03:41é a direção do vetor
03:42que vai ser formado.
03:43E se você faz o contrário
03:45se você vai dessa forma aqui
03:47o vetor u
03:48em direção ao vetor v
03:50significa que o vetor
03:52resultante vai ser para baixo.
03:53Então, essa é a famosa
03:55regra da mão direita
03:57ou seja, vou botar aqui
04:00regra
04:03da
04:06mão
04:07direita
04:08e só serve para a mão direita
04:10se você fizer com a mão esquerda
04:12vai ser invertido
04:14ou seja, se você faz isso aqui
04:16não vai dar certo
04:17então só vai dar certo com a mão direita
04:19se você faz isso aqui
04:20na verdade você está fazendo o inverso
04:21ou seja, o vetor não vai ser apontado
04:23para cima
04:24mas sim para baixo
04:25você faz com a mão esquerda
04:27então vai ser o inverso
04:28na mão direita ele dá certo
04:29ele dá ponta certa ao polegar
04:31certo?
04:33qualquer produto vetorial
04:34entre dois vetores
04:35você pode fazer isso
04:36sabendo quem é o primeiro vetor
04:37e você vai o primeiro
04:40com direção ao segundo
04:42automaticamente
04:43o seu polegar vai apontar
04:45o sentido desse novo vetor
04:47certo?
04:49aqui está a ideia
04:52do vetor
04:53v
04:54em direção ao vetor u
04:56ou seja, se você vai o vetor v
04:58com direção ao vetor u
05:00o que acontece?
05:02será um vetor apontado para baixo
05:05certo?
05:07ou seja, se você faz isso aqui
05:09se v tivesse aqui
05:10e fosse em direção ao u
05:12seria para cima
05:12nesse caso aqui
05:14como é u é o primeiro
05:15então vai varrer
05:16e vai ser para cima
05:16nesse caso aqui
05:17v é o primeiro
05:18se v é o primeiro
05:20então v está nesse lado
05:22você vai varrer ele
05:23em direção ao u
05:24você vai apontar
05:25o vetor resultante
05:26vai ser para baixo
05:27nesse caso aqui
05:29e sempre percebendo
05:30que ele vai formar
05:31sempre 90 graus
05:33com relação ao plano
05:36u e v
05:37ou então
05:39v e u
05:40aqui nesse caso
05:41sempre vai ter 90 graus
05:43aqui
05:43com relação a esse plano
05:44então
05:45significa
05:46que
05:47tanto o produto
05:48de u e v
05:49e v
05:49por u
05:50produto vetorial
05:52eles são simultaneamente
05:53atorbanais
05:54os vetores u
05:55e o vetor v
05:56certo?
05:58anotações importantes
05:59aqui
06:00a
06:03figura
06:05b
06:11certo?
06:14figura b
06:15só para explicar
06:16o que eu acabei
06:18de explicar
06:18eu vou escrever
06:20aqui
06:20o sentido
06:25do produto vetorial
06:27de u
06:29por v
06:34poderá ser
06:39determinado
06:47utilizando
06:49a
06:55regra da mão direita
07:06certo?
07:07então
07:08basicamente é isso
07:09eu acabei de explicar
07:10você usa a mão direita
07:11você vai
07:12um vetor
07:12com direção
07:12outro
07:13o vetor
07:14resultante
07:15vai ser
07:15apontado
07:16em direção
07:16ao seu polegar
07:17no sentido
07:18do seu polegar
07:22agora a figura c
07:30a figura c
07:33pessoal
07:35ela mostra
07:41que
07:43o resultado
07:49vetorial
07:54muda
07:59de sentido
08:05quando
08:08a
08:10ordem
08:14dos
08:15vetores
08:18vetores
08:18é invertida
08:30o que eu acabei
08:31de dizer
08:31aqui
08:32se você
08:32muda
08:33a ordem
08:33dos vetores
08:33você faz
08:34o
08:34por v
08:35vai ser
08:36um vetor
08:36para cima
08:36você faz
08:37v
08:37para o
08:38vai ser
08:39um vetor
08:39para baixo
08:39certo?
08:41você invertiu
08:42a ordem
08:42dos vetores
08:43aqui
08:43vai inverter
08:44também
08:44a ordem
08:45do resultado
08:47então
08:48vai ser
08:48nesse caso
08:49aqui
08:50é como
08:50se fosse
08:50o negativo
08:51vai ser
08:51menos
08:52o vetorial
08:53v
08:53se eu
08:54inverto a ordem
08:55certo?
08:56vai dar
08:56o valor
08:58negativo
09:04observação
09:10os vetores
09:15da base
09:21canônica
09:23quem são os vetores
09:25da base
09:25canônica?
09:26i
09:26j
09:29e k
09:35são
09:38se a gente
09:39fizer o
09:39pro vetorial
09:40dos vetores
09:41da base
09:41canônica
09:41que vai dar
09:42por exemplo
09:43aqui
09:43vamos fazer
09:44o pro vetorial
09:45de
09:47vetorial
09:48j
09:50j
09:51certo?
09:55j
09:56vai ser
09:57i
09:58j
09:59k
10:01aqui
10:02o vetor
10:03i
10:03é quem?
10:04é 1
10:040
10:05e 0
10:06e o vetor
10:06j
10:06é 0
10:071
10:08e 0
10:08certo?
10:10montando as matrizes
10:11aqui
10:11vamos ter
10:131
10:15no caso
10:16aqui
10:16é 0
10:17que a gente
10:18vai anular
10:19essa coluna
10:20e essa linha
10:21vai ser
10:210
10:220
10:231
10:24e 0
10:24tudo isso
10:25multiplicado
10:26ao i
10:27aqui
10:27a componente
10:29aqui vai ser
10:30mesmo
10:30na parte
10:31de j
10:32anulando
10:33a linha
10:33e a coluna
10:34de j
10:34vamos ter
10:361
10:390
10:39e 0
10:40a gente
10:40já viu
10:40como é
10:41que calcula
10:42esse determinante
10:43quebrando
10:44em determinantes
10:46menores
10:46se vocês
10:47quiserem
10:48ver
10:48as aulas
10:48anteriores
10:49quem parou
10:50aqui
10:51nessa aula
10:51que eu
10:52ensinei
10:53porque
10:53de quebrar
10:55essa matriz
10:55em matrizes
10:57menores
10:58para poder
10:58resolver
11:01mas
11:02aqui
11:02vai ser
11:03a linha
11:04coluna
11:04de k
11:04vamos ter
11:071
11:08aqui
11:08na diagonal
11:090
11:09e 0
11:11multiplicado
11:11com k
11:12certo
11:14no final
11:15das contas
11:15isso aqui
11:16vai resultar
11:17em quem
11:170
11:18vezes 0
11:18vai ser 0
11:19e 0
11:20vezes 1
11:20vai ser 0
11:21então vai ser
11:210 i
11:23aqui
11:23menos
11:241
11:25vezes 0
11:25vai dar quem
11:260
11:26menos 0
11:28vezes 0
11:28vai ser
11:29menos 0 j
11:30e aqui
11:31vai ser
11:321 vezes 1
11:33menos 0
11:34vezes 0
11:35então vai ficar
11:37mais
11:381k
11:39
11:40no final
11:41das contas
11:42vai ficar
11:42apenas
11:43o vetor
11:44k
11:47certo
11:48se a gente
11:49fizer agora
11:50o vetorial
11:51de i
11:53por k
11:56i vetorial
11:57k
11:59a gente vai
12:00encontrar o seguinte
12:01a gente fez
12:01i com j
12:02deu k
12:03e se a gente
12:03fizer i com k
12:04vai dar
12:07i vetorial
12:08j
12:10k vetorial
12:11botando os vetores
12:13vai ser 1
12:130
12:140
12:14e aqui vai ser
12:160 0
12:16e 1
12:17
12:17pra cá
12:18os vetores
12:19então
12:20resumindo aqui
12:21vai ser quem
12:220
12:230
12:240
12:24e 1
12:24tudo isso
12:25multiplicado aí
12:26menos
12:27vai ser
12:28anulando aqui
12:29a parte j
12:31coluna e linha
12:32vai ser quem
12:33vai ser
12:341
12:351 na diagonal
12:36e 0
12:37vj aqui
12:38mais
12:39anulando k
12:40vai ficar
12:411
12:420
12:430
12:44e 0
12:44tudo isso k
12:46certo
12:47aqui vai ficar 0
12:48e voltando aqui
12:490
12:50então vai ser 0
12:51i
12:51aqui vai ficar
12:521
12:53menos 0
12:54
12:55então vai ficar
12:56j
12:56no final das contas
12:57aqui
12:58e aqui em k
12:59vai ficar 0
12:59e menos 0
13:01então só sobrou
13:02a parte j
13:02então vai ficar
13:03igual a
13:05j
13:05no caso aqui
13:06o menos né
13:07porque tem o menos
13:07antes
13:08isso aqui vai dar
13:091
13:09
13:10então vai ficar
13:11menos j
13:13certo pessoal
13:15agora vamos fazer
13:16j
13:18j
13:19vezes k
13:19pra gente ter ideia
13:21o que vai resultar
13:24vai ser
13:25i
13:26j
13:27k
13:28tudo isso vetor
13:30vai ficar
13:310
13:311
13:320
13:330
13:340
13:341
13:36tudo isso vai ser quem
13:37anulando a parte
13:38linha e coluna
13:39de
13:40linha 1
13:41e coluna 1
13:42vai ficar
13:43essa matriz aqui
13:47tudo isso i
13:50é
13:50menos
13:51azulando aqui
13:52vai ficar
13:530
13:540
13:540
13:55e 1
13:56tudo isso j
13:58mais
13:59a parte k
14:00vai ficar
14:010
14:011
14:02e 0
14:030
14:03tudo isso em k
14:06resumindo
14:06aqui vai ser
14:07anulado né
14:07vai ter 0
14:08vezes 1
14:08vai ser 0
14:09menos 0
14:10que é que 0
14:11e aí depois 1
14:12vezes 0
14:12então vai ficar 0
14:13pra na parte
14:14de j e k
14:15e na parte
14:16de i vai ficar 1
14:17
14:171 vezes 1
14:18depois menos 0
14:19vezes 0
14:19então vai ficar
14:20i
14:23então
14:23ou seja
14:24fazendo esse produto
14:25a gente encontra isso
14:28é
14:29mas vimos aqui
14:30se a gente faz
14:31i e k
14:32dá menos j
14:34se a gente faz
14:35i e j
14:35dá k
14:36se a gente faz
14:36j e k
14:37dá i
14:39e tem uma regrinha
14:40pessoal
14:40que a gente pode fazer
14:42que é
14:42fazendo isso aqui
14:43ó
14:45a gente pode fazer
14:47o produto vetorial
14:48seguindo essa regrinha
14:49que é o que
14:51você começa aqui
14:53em i
14:58por exemplo
14:59aqui j
15:01você coloca
15:02aqui k
15:04então aqui i
15:06você sai de i
15:07aqui sai no j
15:09e aqui k
15:13aí é o seguinte
15:14se você vai
15:15nesse sentido aqui
15:16no sentido antorário
15:19o sinal vai ser
15:21positivo
15:22se você sai
15:24no sentido
15:25horário
15:26o sinal vai ser
15:28negativo
15:28ou seja
15:29se você fizer i
15:30vezes j
15:33vai dar
15:34resultar o vetor k
15:35e positivo
15:36se você fizer i
15:37com k
15:38vai dar menos j
15:39foi o que a gente fez aqui
15:40aí se você faz j
15:42se você faz k
15:43com j
15:43vai dar menos i
15:44ou seja
15:45porque você está sentindo
15:46nesse sentido aqui
15:46se você faz o sentido contrário
15:48então basicamente
15:49eu vou anotar aqui
15:52serve como uma regra
15:53para vocês olharem
15:54fácil fácil
15:55e entender
15:56por exemplo
15:56i
15:57com j
15:57a gente fez
15:59e deu k
16:00certo
16:02j
16:02com k
16:03dá quem
16:05vai dar i
16:05porque está sentindo
16:06nesse sentido
16:07antorário
16:08vai dar i
16:10e se a gente faz
16:12k
16:12com i
16:14seguindo esse sentido
16:16vai dar j
16:17k
16:18com i
16:18vai dar j
16:19isso tudo
16:20é positivo
16:22
16:22agora
16:24os negativos
16:25vai ser assim
16:25se você faz
16:26i
16:28vetorial k
16:29ou seja
16:30você está saindo
16:30nesse sentido
16:31antorário
16:32no sentido horário
16:32
16:33então você está sentindo
16:34está indo aqui
16:36então
16:37i
16:37com k
16:38vai dar
16:39quem
16:40vai dar menos j
16:43se você faz
16:45k
16:46com j
16:49k
16:50vetorial
16:51j
16:51vai dar quem
16:52vai dar menos i
16:55certo
16:55e se você faz
16:57j com i
16:59j com i
17:01vai dar menos k
17:03vocês podem fazer
17:04isso aqui
17:04fazer essa regra
17:05determinante
17:06e testar
17:06todos esses valores
17:07que eu estou falando
17:08vocês vão ver
17:09que é isso mesmo
17:11e agora
17:12se vocês fizerem
17:13o vetor
17:14com ele mesmo
17:16i
17:16vetorial i
17:18vai ser igual
17:19a j
17:20vetorial j
17:22que também
17:23vai ser igual
17:23a k
17:25vetorial
17:26k
17:27e tudo isso
17:28vai ser igual
17:29a quem
17:29vai ser igual
17:30a zero
17:31certo
17:31se você fizer
17:32o vetor
17:33com ele mesmo
17:34o vetorial
17:35vai dar zero
17:35então é isso
17:37ou seja
17:38você sei
17:39então eu vou anotar
17:40aqui o que eu falei
17:42que é o seguinte
17:47o produto
17:55vetorial
17:57dos dois
18:03vetores
18:04na
18:08base
18:12canônica
18:13i
18:16j
18:17k
18:22resulta em quem
18:24pessoal
18:24resulta no terceiro
18:25vetor
18:26e o sentido
18:40depende
18:46do
18:47do
18:49sentido
18:51da
18:53operação
18:53ou seja
18:55só resumindo
18:56o que eu já falei
18:58significa que se você
19:00faz o produto vetorial
19:00entre um desses vetores
19:02vai dar o outro vetor
19:03desses três
19:04você faz nessa base
19:05canônica
19:06você faz j com k
19:08vai dar o i
19:09sempre que você faz
19:10com dois vetores
19:10vai dar o terceiro vetor
19:12certo
19:12e o sentido da operação
19:14vai depender do sentido
19:15o sentido do sinal
19:16vai depender do sentido
19:17da operação
19:18se você vai no sentido
19:19anti-horário
19:20vai ser positivo
19:20se você vai no sentido
19:21horário
19:22vai ser negativo
19:23ou seja
19:24então segue a ordem
19:25se você começa
19:26vamos supor que aqui
19:27seja o primeiro
19:29o i é o primeiro
19:30esse aqui é o segundo
19:31esse aqui é o terceiro
19:32se você vai na ordem
19:33crescente
19:34vai dar sempre positivo
19:35se você vai
19:36por exemplo
19:38i que é algo cíclico
19:39você sai de 1, 2, 3
19:41depois você volta
19:421, 2, 3
19:44depois você volta
19:451, 2, 3
19:48porque você vai aqui
19:49e volta ao mesmo ponto
19:51então se você vai
19:52nessa ordem
19:52sempre cíclica
19:54crescente
19:55que é 1, 2, 3
19:561, 2, 3
19:571, 2, 3
19:58então se você faz
19:591 com 2
20:00vai dar o 3
20:00se você faz
20:012 com 3
20:02vai dar o 1
20:03se você faz
20:043 com 1
20:05vai dar o 2
20:06agora se você faz
20:07voltando
20:08por exemplo
20:08se você faz
20:092 com 3
20:10aí vai dar o 1
20:11só que com sinal negativo
20:13se você faz
20:141 com 3
20:14vai dar o 2
20:15só que com sinal negativo
20:16e assim por diante
20:17aí o sinal
20:18vai depender
20:20qual é a operação
20:21qual o sentido está
20:22então é só
20:23prestar atenção nisso
20:24se você vir
20:24na ordem crescente
20:25vai ser negativo
20:26se for na ordem crescente
20:27então vai ser positivo
20:31o resultado
20:32da operação
20:33então foi isso pessoal
20:34esta foi a aula
20:36falando da propriedade 7
20:38aqui
20:38das propriedades
20:41do produto vetorial
20:42certo
20:43então até a próxima aula
20:44onde vamos falar
20:45da propriedade 8
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