Normaliza un vector 2D o 3D sin cambiar su dirección.
Normalización de vectores
Elige una dimensión e introduce cada componente del vector.
Acerca de los vectores unitarios
Un vector unitario es un vector cuyo módulo es exactamente uno. Representa una dirección sin conservar la escala del vector original. Cualquier vector no nulo se puede normalizar dividiendo cada componente por su módulo euclídeo. Las componentes resultantes apuntan en la misma dirección y la raíz cuadrada de la suma de sus cuadrados es uno, salvo el redondeo decimal habitual.
Para un vector bidimensional con componentes x e y, el módulo es la raíz cuadrada de x al cuadrado más y al cuadrado. En tres dimensiones se añade z al cuadrado dentro de la raíz. La calculadora primero obtiene el módulo y luego divide x, y y, si corresponde, z por él. Un vector como (3, 4) tiene módulo 5, así que su vector unitario es (0.6, 0.8). Multiplicar ese vector unitario por 5 reconstruye el original.
El vector nulo es la excepción importante. Su módulo es cero y dividir sus componentes por cero no está definido. Tampoco tiene una dirección que conservar, así que no existe un vector unitario único asociado a él. Las componentes negativas son válidas e indican una dirección hacia los semiejes negativos. También se admiten decimales. Los resultados se muestran redondeados a seis decimales, aunque el cálculo utiliza toda la precisión de coma flotante del navegador.
Los vectores unitarios aparecen en álgebra lineal, geometría, física, ingeniería, gráficos y navegación. Describen ejes de coordenadas, direcciones de fuerzas, normales a superficies, orientación de cámaras, direcciones de velocidad y bases de sistemas de coordenadas. Separar dirección y módulo facilita aplicar después una longitud o intensidad física deseada. En mecánica, multiplicar el módulo de una fuerza por una dirección unitaria produce el vector fuerza. En gráficos por computadora, las normales de superficie normalizadas permiten cálculos de iluminación coherentes. Usa esta calculadora para comprobar la normalización, consultar el módulo original o preparar componentes direccionales para un cálculo mayor. Recuerda que el redondeo de las componentes puede hacer que su módulo recalculado difiera ligeramente de uno.
Ejemplos
Vector
Vector unitario
Módulo
(3, 4)
(0.6, 0.8)
Módulo 5.
(1, 2, 2)
(0.333333, 0.666667, 0.666667)
Módulo 3.
(-5, 0)
(-1, 0)
Dirección del semieje x negativo.
Cómo usar la calculadora
Elige si el vector tiene dos o tres dimensiones.
Introduce todas las componentes, incluidos valores negativos o decimales si hace falta.
Selecciona Calcular vector unitario.
Consulta el módulo y las componentes normalizadas.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se obtiene un vector unitario?
Calcula el módulo del vector original y divide cada componente por ese módulo. Así se conserva la dirección y la longitud pasa a ser uno.
¿Se puede normalizar el vector nulo?
No, porque exigiría dividir por cero. Además, el vector nulo no tiene una dirección definida.
¿La normalización cambia la dirección?
No. Dividir todas las componentes por el mismo módulo positivo conserva la dirección y solo cambia la longitud.
¿Por qué el módulo redondeado a veces difiere de uno?
Las componentes se muestran redondeadas a un número finito de decimales. Los cálculos previos a la visualización conservan más precisión.
¿Para qué sirven los vectores unitarios?
Representan dirección pura en física, ingeniería, gráficos y navegación. También se utilizan para construir bases ortonormales en álgebra lineal.