Normalize um vetor 2D ou 3D preservando sua direção.
Normalização de vetores
Escolha a dimensão e insira cada componente do vetor.
Sobre vetores unitários
Um vetor unitário é um vetor com módulo exatamente igual a um. Ele representa direção sem manter a escala do vetor original. Qualquer vetor não nulo pode ser normalizado dividindo cada componente pelo módulo euclidiano do vetor. As componentes resultantes apontam na mesma direção, e a raiz quadrada da soma de seus quadrados é igual a um, exceto pelo arredondamento decimal usual.
Para um vetor bidimensional com componentes x e y, o módulo é a raiz quadrada de x ao quadrado mais y ao quadrado. Em três dimensões, soma-se z ao quadrado dentro da raiz. A calculadora primeiro calcula o módulo e depois divide x, y e, se necessário, z por ele. Um vetor como (3, 4) tem módulo 5, então seu vetor unitário é (0.6, 0.8). Multiplicar esse vetor unitário por 5 reconstrói o vetor original.
O vetor nulo é a exceção importante. Seu módulo é zero, e dividir suas componentes por zero não é definido. Ele também não tem uma direção a preservar, portanto não existe um vetor unitário único associado a ele. Componentes negativas são válidas e indicam direção ao longo dos eixos de coordenadas negativos. Valores decimais também são aceitos. Os resultados exibidos são arredondados para seis casas decimais, enquanto o cálculo usa toda a precisão de ponto flutuante do navegador.
Vetores unitários aparecem em álgebra linear, geometria, física, engenharia, computação gráfica e navegação. Eles descrevem eixos de coordenadas, direções de forças, normais de superfícies, orientação de câmeras, direções de velocidade e bases de sistemas de coordenadas. Separar direção e módulo facilita aplicar depois um comprimento ou uma intensidade física desejada. Na mecânica, o módulo de uma força multiplicado por uma direção unitária produz o vetor força. Na computação gráfica, normais de superfície normalizadas são necessárias para cálculos de iluminação consistentes. Use esta calculadora para conferir a normalização, examinar o módulo original ou preparar componentes direcionais para um cálculo maior. Lembre-se de que o arredondamento das componentes exibidas pode fazer o módulo recalculado diferir ligeiramente de um.
Exemplos
Vetor
Vetor unitário
Módulo
(3, 4)
(0.6, 0.8)
Módulo 5.
(1, 2, 2)
(0.333333, 0.666667, 0.666667)
Módulo 3.
(-5, 0)
(-1, 0)
Direção ao longo do semieixo x negativo.
Como usar a calculadora
Escolha se o vetor tem duas ou três dimensões.
Insira todas as componentes, incluindo valores negativos ou decimais quando necessário.
Selecione Calcular vetor unitário.
Confira o módulo e as componentes normalizadas.
Perguntas frequentes
Como encontrar um vetor unitário?
Calcule o módulo do vetor original e divida cada componente por esse módulo. Isso preserva a direção e altera o comprimento para um.
O vetor nulo pode ser normalizado?
Não, pois a normalização exigiria divisão por zero. O vetor nulo também não tem direção definida.
A normalização muda a direção?
Não. Dividir todas as componentes pelo mesmo módulo positivo preserva a direção. Apenas o comprimento do vetor muda.
Por que o módulo após arredondamento às vezes difere de um?
As componentes exibidas são arredondadas para um número finito de casas decimais. Os cálculos antes da exibição mantêm mais precisão.
Para que servem os vetores unitários?
Eles representam direção pura em física, engenharia, computação gráfica e navegação. Também são usados para construir bases ortonormais em álgebra linear.