Galvenais zinātne

Vektoru fizika

Vektoru fizika
Vektoru fizika

Video: Sabiranje vektora. Metoda nadovezivanja vektora i metoda paralelograma 2024, Septembris

Video: Sabiranje vektora. Metoda nadovezivanja vektora i metoda paralelograma 2024, Septembris
Anonim

Fizikā vektors ir daudzums, kam ir gan lielums, gan virziens. To parasti attēlo ar bultiņu, kuras virziens ir vienāds ar daudzuma virzienu un kuras garums ir proporcionāls daudzuma lielumam. Lai arī vektoram ir lielums un virziens, tam nav pozīcijas. Tas ir, ja vien tā garums netiek mainīts, vektors netiek mainīts, ja tas tiek pārvietots paralēli pats sev.

Pretstatā vektoriem parastos lielumus, kuriem ir lielums, bet nav virziena, sauc par skalāriem. Piemēram, pārvietojums, ātrums un paātrinājums ir vektora lielumi, savukārt ātrums (ātruma lielums), laiks un masa ir skalāri.

Lai lielumu un virzienu varētu kvalificēt kā vektoru, tam jāievēro arī daži kombinēšanas noteikumi. Viens no tiem ir vektoru pievienošana, simboliski rakstot kā A + B = C (vektorus parasti raksta kā treknrakstus). Ģeometriski vektora summu var vizualizēt, novietojot vektora B asti A vektora galvā un uzzīmējot vektoru C - sākot no A astes un beidzot ar B galvu - tā, lai tas pabeigtu trīsstūri. Ja A, B un C ir vektori, jābūt iespējai veikt vienu un to pašu darbību un sasniegt to pašu rezultātu (C) apgrieztā secībā, B + A = C. Daudzumiem, piemēram, pārvietojumam un ātrumam, ir šī īpašība (komutācijas likums)., bet ir daudzumi (piemēram, ierobežotas rotācijas telpā), kuriem nav, un tāpēc tie nav vektori.

Pārējie vektora manipulācijas noteikumi ir atņemšana, reizināšana ar skalāru, skalārā reizināšana (pazīstama arī kā punktveida produkts vai iekšējais produkts), vektoru reizināšana (pazīstama arī kā šķērsprodukts) un diferenciācija. Nav operācijas, kas atbilst dalīšanai ar vektoru. Visu šo noteikumu aprakstu skatiet vektora analīzē.

Lai arī vektori ir matemātiski vienkārši un ārkārtīgi noderīgi, apspriežot fiziku, tie mūsdienīgā formā tika izstrādāti tikai 19. gadsimta beigās, kad Josiah Willard Gibbs un Oliver Heaviside (attiecīgi Amerikas Savienotajās Valstīs un Anglijā) katrs izmantoja vektora analīzi, lai palīdzēt izteikt jaunos elektromagnētisma likumus, ko ierosinājis Džeimss Klerks Maksvels.