Dados os vetores \(\vec{u}=(4,2,-3)\) e \(\vec{v}=(1,0,2)\), obtenha um vetor \(\vec{w}\) ortogonal aos vetores \(\vec{u}\) e \(\vec{v}\).

Questão

Dados os vetores u⃗=(4,2,−3)\vec{u}=(4,2,-3) e v⃗=(1,0,2)\vec{v}=(1,0,2), obtenha um vetor w⃗\vec{w} ortogonal aos vetores u⃗\vec{u} e v⃗\vec{v}.

Alternativas

A) \vec{w} = (5, 2, -1)

B) \vec{w} = (3, 12, 2)

Resposta certa

C) \vec{w} = (4, -11, -2)

D) \vec{w} = (4, 0, -6)

Explicação

Para obter um vetor w⃗\vec{w} ortogonal a u⃗=(4,2,−3)\vec{u}=(4,2,-3) e v⃗=(1,0,2)\vec{v}=(1,0,2), podemos calcular o produto vetorial:

w⃗=u⃗×v⃗=∣i⃗j⃗k⃗42−3102∣\vec{w}=\vec{u}\times\vec{v}= \begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k}\\ 4 & 2 & -3\\ 1 & 0 & 2 \end{vmatrix}

Calculando:

  • Componente em i⃗\vec{i}: 2⋅2−(−3)⋅0=42\cdot 2 - (-3)\cdot 0 = 4
  • Componente em j⃗\vec{j}: −(4⋅2−(−3)⋅1)=−(8+3)=−11-\big(4\cdot 2 - (-3)\cdot 1\big) = -(8+3) = -11
  • Componente em k⃗\vec{k}: 4⋅0−2⋅1=−24\cdot 0 - 2\cdot 1 = -2

Logo, w⃗=(4,−11,−2)\vec{w}=(4,-11,-2).

Verificando ortogonalidade (produto escalar):

u⃗⋅w⃗=4⋅4+2⋅(−11)+(−3)⋅(−2)=16−22+6=0\vec{u}\cdot\vec{w}=4\cdot 4 + 2\cdot(-11) + (-3)\cdot(-2)=16-22+6=0 v⃗⋅w⃗=1⋅4+0⋅(−11)+2⋅(−2)=4+0−4=0\vec{v}\cdot\vec{w}=1\cdot 4 + 0\cdot(-11) + 2\cdot(-2)=4+0-4=0

Assim, w⃗\vec{w} é ortogonal a u⃗\vec{u} e a v⃗\vec{v}.

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