Основы векторного исчисления
Вектором называется количественная характеристика, имеющая не только числовую величину, но и направление. Иногда говорят, что вектор это направленный отрезок.
Векторная система обозначений имеет два существенных преимущества.
1. Формулировки физических законов в векторной форме не зависят от выбора осей координат. Векторная система обозначений представляет собой такой язык, в котором формулировки имеют физическое содержание даже без введения системы координат.
2. Векторная система обозначений является компактной. Многие физические законы выражаются через векторные величины.
Определим основные операции, которые можно производить с векторами.
Равенство двух векторов
Два вектора и равны, если они имеют одинаковую абсолютную величину и одинаковое направление, можно сравнивать два вектора, определенные в разных точках пространства и в разные моменты времени. Параллельный перенос не меняет значения вектора.
|
|
Сложение векторов
Суммой двух векторов называют вектор , проведенный из начальной точки вектора к конечной точке вектора , если вектор перенести параллельно самому себе так, чтобы его начало совпадало с концом вектора . Причем = + = + , если совместить начало векторов и , то вектор = + = + является диагональю параллелограмма, построенного на векторах и как на его сторонах и выходящий из общего начала. Сумма векторов не зависит от порядка, в котором складываются векторы.
Умножение вектора на скаляр
Произведением вектора на число называется вектор , длина которого равна длине первого вектора, умноженной на модуль числа, а направление либо совпадает с начальным вектором, либо противоположно.
и , если и , если .
Произведение числа 0 на любой вектор дает нулевой вектор, который по сути таковым не является ибо он не имеет длины она равна “нулю” и не имеет направления в пространстве. Сумма двух векторов равна нулю тогда и только тогда, когда они равны по модулю и противоположны по направлению. Если k – число, то т. е. умножение вектора на скаляр дистрибутивно.