Calculadora de projeção vetorial
Projete um vetor 2D ou 3D sobre outro e calcule o coeficiente escalar.
Calcular uma projeção vetorial
Insira o vetor A para projetá-lo na direção definida pelo vetor B.
Sobre a projeção vetorial
A projeção vetorial encontra a parte de um vetor que está na direção de outro. Imagine uma luz perpendicular a uma reta: a sombra do vetor A sobre a reta definida pelo vetor B é sua projeção sobre B. O resultado é um vetor paralelo a B e representa quanto de A atua naquela direção.
Para calcular a projeção de A sobre B, primeiro calcule o produto escalar A·B. Depois, divida por B·B, que é o quadrado do módulo de B. Esse quociente é um coeficiente escalar. Multiplicar cada componente de B por ele fornece o vetor projeção. A calculadora mostra tanto o coeficiente quanto as coordenadas resultantes, permitindo visualizar diretamente a etapa de escala.
O sinal do coeficiente indica o sentido. Um valor positivo significa que a projeção aponta no mesmo sentido de B. Um valor negativo indica o sentido oposto. Um coeficiente zero significa que A e B são perpendiculares, de modo que A não tem componente ao longo de B. Se A já for paralelo a B, a projeção reproduz A, mesmo que B tenha outro comprimento.
A projeção não é definida quando B é o vetor nulo, pois ele não fornece direção e torna o denominador da fórmula igual a zero. A calculadora detecta esse caso e solicita um vetor de destino não nulo. Para trabalhar em duas dimensões, insira zero nas duas componentes z. São aceitas coordenadas decimais e negativas, e os dois vetores devem usar o mesmo sistema de coordenadas.
Projeções vetoriais são fundamentais na física e na engenharia. Elas decompõem forças ao longo de rampas, separam a velocidade em partes horizontal e vertical e calculam trabalho a partir de força e deslocamento. Na geometria, permitem encontrar distâncias e pontos mais próximos. Na computação gráfica, auxiliam na iluminação, nas transformações de câmera, na resposta a colisões e nas mudanças de coordenadas. Na estatística e no aprendizado de máquina, expressam dados em direções escolhidas e fundamentam os métodos de mínimos quadrados.
A projeção vetorial difere da projeção escalar. A projeção escalar é o comprimento com sinal de A ao longo de um vetor unitário na direção de B, enquanto o coeficiente exibido aqui é o multiplicador aplicado diretamente a B. A projeção vetorial é inequívoca e permanece igual se B for substituído por qualquer múltiplo escalar não nulo de B. Subtraia a projeção de A para decompor A em componentes paralela e perpendicular.
Exemplos de projeção vetorial
| Vetores | Projeção | Explicação |
|---|---|---|
| A = (3, 4), B = (1, 0) | (3, 0) | Apenas a parte horizontal permanece. |
| A = (2, 2), B = (1, 1) | (2, 2) | A já é paralelo a B. |
| A = (1, 0), B = (0, 2) | (0, 0) | Vetores perpendiculares têm projeção nula. |
Como calcular uma projeção vetorial
- Insira todas as componentes do vetor A, que será projetado.
- Insira um vetor B não nulo para definir a direção de destino.
- Use zero nas duas componentes z ao trabalhar em duas dimensões.
- Selecione Calcular projeção e consulte o coeficiente e o vetor projeção.
Perguntas sobre projeção vetorial
O que significa projetar A sobre B?
Significa encontrar a componente de A paralela a B. O vetor resultante aponta no mesmo sentido de B ou no sentido oposto.
Por que não posso projetar sobre o vetor nulo?
O vetor nulo não tem direção definida. Ele também torna zero o denominador da fórmula de projeção, que é o quadrado do módulo.
O coeficiente de projeção pode ser negativo?
Sim. Um coeficiente negativo significa que A aponta parcialmente no sentido oposto a B. O vetor projeção aponta então no sentido contrário ao B informado.
O que acontece quando os vetores são perpendiculares?
O produto escalar é zero, então a projeção é o vetor nulo. Isso significa que A não tem componente ao longo de B.
Como encontro a componente perpendicular?
Subtraia o vetor projeção do vetor A. O restante é ortogonal ao vetor B e completa a decomposição.