Solución

Crea una tabla (observa la que sigue) usando una muestra representativa de puntos en un plano y sus vectores correspondientes. La figura 6.6 muestra el campo vectorial resultante

(x,y)(x,y)F(x,y)\bold{F}(x,y)(x,y)(x,y)F(x,y)\bold{F}(x,y)(x,y)(x,y)F(x,y)\bold{F}(x,y)
(1,0)(1,0)0,1\lang 0,1\rang(2,0)(2,0)0,2\lang 0,-2\rang (1,1)(1,1)1,1\lang -1,1\rang
(0,1)(0,1)1,0\lang 1,0\rang(0,2)(0,2)2,0\lang 2,0\rang (1,1)(-1,1)1,1\lang 1,1\rang
(1,0)(-1,0)0,1\lang 0,1\rang (2,0)(-2,0)0,2\lang 0,2\rang (1,1)(-1,-1)1,1\lang -1,1\rang
(0,1)(0,-1)1,0\lang -1,0\rang (0,2)(0,-2)2,0\lang -2,0\rang (1,1)(1,-1)1,1\lang -1,-1\rang

Figura 6.5. (a) Una representación visual del campo vectorial F(x,y)=y,x\bold{F} (x, y) = \lang y, −x\rang. (b) Campo vectorial F(x,y)=y,x\bold{F} (x, y) = \lang y, −x\rang con círculos centrados en el origen. (c) El vector F(a,b)\bold{F} (a, b) es perpendicular al vector radial y,x\lang y, −x\rang en el punto (a,b)(a, b).

Análisis

Observa que el vector F(a,b)=b,a\bold{F} (a, b) = \lang b, −a\rang apunta en el sentido de las agujas del reloj y es perpendicular al vector radial a,b\lang a, b\rang. (podemos verificar esta afirmación calculando el producto escalar de los dos vectores: a,bb,a=ab+ab=0\lang a, b\rang \cdot \lang -b, a\rang = −ab + ab = 0). Además, el vector b,a\lang -b, a\rang tiene una longitud r=a2+b2r = \sqrt{a^2 + b^2}. Así, tenemos una descripción completa de este campo vectorial rotacional: el vector asociado con el punto (a,b)(a, b) es el vector con longitud rr tangente al círculo con radio rr, y apunta en el sentido de las agujas del reloj.

Los bocetos como el de la figura 6.6 se utilizan a menudo para analizar los principales sistemas de tormentas, incluidos los huracanes y ciclones. En el hemisferio norte, las tormentas giran en sentido antihorario; en el hemisferio sur, las tormentas giran en el sentido de las agujas del reloj (este es un efecto causado por la rotación de la Tierra sobre su eje y se llama Efecto Coriolis).