Legfontosabb tudomány

Vektorfizika

Vektorfizika
Vektorfizika

Videó: Вектори 2024, Szeptember

Videó: Вектори 2024, Szeptember
Anonim

Vektor, a fizikában egy olyan mennyiség, amelynek mind nagysága, mind iránya van. Jellemzően egy olyan nyíl jelképezi, amelynek iránya megegyezik a mennyiség irányával, és amelynek hossza arányos a mennyiség nagyságával. Bár egy vektor nagysága és iránya van, nincs helyzete. Vagyis amíg hosszát nem változtatja meg, a vektort nem változtatja meg, ha magával párhuzamosan elmozdul.

A vektorokkal ellentétben olyan szokásos mennyiségeket, amelyek nagysága, de nem iránya, skalárnak nevezzük. Például az elmozdulás, a sebesség és a gyorsulás vektorméretek, míg a sebesség (a sebesség nagysága), az idő és a tömeg skálák.

A vektornak való minősítéshez a nagyságú és irányú mennyiségnek meg kell felelnie a kombináció bizonyos szabályainak. Ezek egyike a vektor-összeadás, amelyet szimbolikusan A + B = C-ként írnak (a vektorokat általában félkövér betűkkel írják). Geometriailag a vektorösszeget úgy lehet megjeleníteni, hogy a B vektor farkát az A vektor fejére helyezzük, és a C vektort rajzoljuk - kezdve az A farkától és a B fejétől véve - úgy, hogy kitöltse a háromszöget. Ha A, B és C vektorok, akkor lehetővé kell tenni, hogy ugyanazt a műveletet elvégezzék, és ugyanazt az eredményt (C) elérjék fordított sorrendben, B + A = C. Az olyan mennyiségeknek, mint az elmozdulás és a sebesség, megvan ez a tulajdonság (kommutációs törvény), de vannak olyan mennyiségek (pl. véges forgatások az űrben), amelyek nem, tehát nem vektorok.

A vektormanipuláció további szabályai a kivonás, a skaláris szorzás, a skaláris szorzás (más néven ponttermék vagy belső termék), a vektor szorzás (más néven keresztirányú néven ismert) és a differenciálás. Nincs olyan művelet, amely megfelel a vektorral történő elosztásnak. Ezen szabályok leírását lásd a vektor elemzésben.

Noha a vektorok matematikailag egyszerűek és rendkívül hasznosak a fizika megbeszélésében, modern formájukban csak a 19. század végén fejlesztettek ki őket, amikor Josiah Willard Gibbs és Oliver Heaviside (az Egyesült Államok és Anglia sorrendje) mind vektor-elemzést alkalmazott James Clerk Maxwell által javasolt új elektromágneses törvények kifejezésének elősegítésére.