Grandezze vettoriali – Spiegazione

Introduzione

Quando ci troviamo di fronte alle grandezze fisiche (che ricordiamo essere, in breve, tutto ciò che si può misurare da un punto di vista meramente oggettivo, e quindi confrontare con un'unità di misura presa in esame), è doveroso fare un'ulteriore distinzione.
Infatti, se prendiamo in considerazione la massa, tutti convengono che basta un valore per esprimerla: 10, 20, 30, ecc. kg; ma se ci trovassimo alle prese con una caccia al tesoro e dovessimo fare un percorso di 350 m, allora anche in questo caso è sufficiente un valore?
La risposta è no: infatti potremo dover percorrere i 350 m in direzione nord, ma anche verso est, e non sapremmo se dovremmo anche svoltare da qualche parte oppure procedere in linea retta, o addirittura a zig-zag. E allora come si fa?
A questo quesito la risposta è data dalle grandezze vettoriali, che non possono essere costituite solo da un valore numerico seguito da un'unità di misura. Infatti devono disporre di:

- modulo (o intensità), ossia il valore numerico seguito da unità di misura;

- direzione, cioè la retta su cui giace il vettore (da non confondere con il verso);

- verso, ovvero la “direzione” del vettore (verso destra, verso sinistra, nord, sud, est, ovest, inclinato di 30° rispetto all'orizzontale, ecc.).

Alcuni esempi di grandezze vettoriali sono la velocità, la forza di gravità (che coincide con la forza-peso) e la distanza percorsa (lunghezza); invece le altre grandezze, a cui è sufficiente semplicemente un numero seguito da un'unità di misura vengono dette scalari: ne sono un esempio la massa, la temperatura, la pressione e l'intervallo di tempo.

Differenza tra distanza e spostamento

Infine, è bene soffermarsi su un argomento che è molto scivoloso, ossia la differenza tra distanza e spostamento compiuti da un vettore, prendendo come esempio una gara di corsa.

Se si vuole prendere in esame lo spostamento compiuto da un atleta, si prende la distanza tra il punto di partenza e il punto d'arrivo; mantenendo invariati questi 2 aspetti, si può evincere che lo spostamento è unico, perché ricordiamo che secondo uno dei più importanti assiomi della geometria euclidea per due punti passa una e una sola retta.
Se invece si parla di “distanza”, si intende il percorso compiuto per arrivare dal punto di partenza al punto di arrivo; questo aspetto, quindi, non è unico come lo spostamento: si può arrivare in vari modi, percorrendo tutta la pista o passando direttamente dal punto di partenza al punto di arrivo o ancora compiendo un percorso a zig-zag.