sedhesrebsit.ru

Calculul cu vectori

Vectorii sunt variabile care constau dintr-o mărime și o direcție (de exemplu, viteza de vector de viteză sau vector, accelerare și deplasare), în contrast cu cantități scalare, care au doar o dimensiune (cum ar fi viteza, distanța și energie). În timp ce scalarele pot fi adăugate împreună prin dimensiunile lor (de exemplu 5 kJ + 6kJ = 11kJ), vectorii sunt puțin mai complicați pentru a calcula. Consultați Pasul 1 de mai jos pentru a afla mai multe despre modalitățile de a face acest lucru.

pași

Metoda 1
Adăugați și scade vectori

Imaginea cu titlul Adăugați sau subtractați vectori Pasul 1
1
Exprimă dimensiunile unui vector folosind notația vectorială. Deoarece vectorii au o mărime și o direcție, de obicei este ușor să le distrugem în dimensiunile lor x, y și / sau z. Aceste dimensiuni sunt de obicei exprimate într-un format care este echivalent cu descrierea unui punct dintr-un sistem de coordonate (de exemplu, etc.). Dacă aceste puncte sunt cunoscute, atunci adăugarea sau scăderea vectorilor este la fel de simplă ca adăugarea sau scăderea coordonatelor lor x, y și z.
  • Rețineți că vectorii pot fi 1, 2 sau 3-dimensionali. Astfel, vectorii pot avea o componentă x, o componentă x și y sau o componentă x, y și z. Exemplul nostru de mai jos este despre vectori tridimensionali, dar procesul este același cu cel al planului plat sau al unei linii.
  • Să presupunem că avem = două 3-dimensionale vectori, vector A și vector B. Putem scrie acești vectori în notație vector ca A = și B, în care a1 și a2 ale X componentelor, b1 și b2 sunt y-componente, și c1 și c2 sunt componentele z.
  • Imagine intitulată Adăugați sau subtractați vectori Pasul 2
    2
    Pentru a adăuga două vectori împreună, adăugați componentele. Dacă sunt cunoscute componentele a doi vectori, este posibil să se determine vectorii prin adăugarea componentelor lor corespunzătoare. Cu alte cuvinte, numărul de x-componenta a primului vector pe x-componenta a doua și de a face același lucru pentru y și z. Răspunsurile pe care le obține prin adăugarea de x, y, z și componente ale originalului vectorii sunt componentele x, y și z ale vectorului nou.
  • Cu cuvintele generale, A + B =.
  • Să însumăm cei doi vectori A și B împreună. A = <5, 9, -10> și B = <17, -3, -2>. A + B = <5 + 17, 9 + -3, -10 + -2>, sau <22, 6, -12>.
  • Imaginea intitulă Adăugați sau subtractați vectori Pasul 3
    3
    Pentru a scădea două vectori, separați componentele. La fel ca la adăugarea, dar apoi invers. Dacă sunt cunoscute componentele a doi vectori, scăderea unui vector din celălalt nu înseamnă decât scăderea componentelor.
  • Cu cuvintele generale, A-B =
  • Să scăpăm cele două vectori A și B unul de altul. A = <18, 5, 3> și B = <-10, 9, -10>. A - B = <18--10, 5-9, 3-10>, sau <28, -4, 13>.
  • Metoda 2
    Adăugare și scădere cu metoda cap-la-coadă

    Imagine intitulată Adăugați sau ștergeți vectori Pasul 4
    1
    Vectorii indică cu o săgeată. Deoarece vectorii au o dimensiune și o direcție, le puteți indica cu o săgeată. Cu alte cuvinte, ele au una "punct de plecare" și una "punct final", indicând direcția vectorului, mărimea vectorului fiind indicată de săgeată.
    • Dacă faceți un desen al unui vector pe o scară, trebuie să măsurați cu atenție unghiurile. Unghiurile greșite au ca rezultat un răspuns incorect cu această metodă.
  • Imaginea cu titlul Adăugați sau subtractați vectorii Pasul 5
    2
    Desenați săgețile în ordinea capului. Capul săgeții este așezat pe coada următoarei săgeți. Deoarece adăugați doar doi vectori, acesta este tot ce trebuie să faceți pentru a găsi vectorul rezultat.
  • Rețineți că ordinea în care desenați vectorii nu este importantă, cu condiția să presupunem că utilizați întotdeauna același punct de pornire. Vectorul Vector A + B = Vectorul B + Vectorul A
  • Imaginea intitulată Adăugați sau ștergeți vectorii Pasul 6
    3
    Pentru a scădea să faceți vectorul "negativ". Subtragerea vectorilor cu această metodă vizuală este relativ simplă. Rotiți direcția vectorului, dar asigurați-vă că dimensiunea rămâne aceeași și adăugați-o conform metodei cap-la-coadă, ca de obicei. Cu alte cuvinte, pentru a scădea un vector, rotiți vectorul 180o și numără-te.
  • Imagine intitulată Adăugați sau subtractați vectori Pasul 7
    4
    Dacă doriți să adăugați sau să scăpați mai mult de două vectori, conectați toate aceste vectori între ele prin metoda end-of-tail. Ordinea nu contează. Puteți folosi acest lucru pentru orice număr de vectori.


  • Imaginea intitulă Adăugați sau subtractați vectori Pasul 8
    5
    Desenați un nou vector din coada primului vector în capul ultimei. Fie că sunteți de lucru cu două sau cu 100 de vectori, vectorul se extinde de la punctul de start (coada primului vector) la punctul final al vectorilor adăugate (capul ultimului vector), rezultați vector, sau, de asemenea, suma tuturor vectorilor. Rețineți că acest vector este egal cu vectorul obținut prin adăugarea componentelor x, y și / sau z ale tuturor vectorilor.
  • Deoarece ați atras toate vectorii la scară și ați măsurat exact unghiurile, puteți găsi dimensiunea vectorului rezultat prin măsurarea lungimii. De asemenea, puteți măsura unghiul pe care acest rezultat îl obține cu un vector specific sau cu orizontală / verticală etc. pentru a găsi direcția.
  • Deoarece nu ați atras toate vectorii la scară, va trebui probabil să calculați magnitudinea rezultatului cu trigonometria. Utilizați regula sinusoidală sau cosinusă pentru aceasta. Deoarece adăugați mai mult de două vectori împreună, este util să adăugați mai întâi două și apoi rezultatul lor la cel de-al treilea vector și așa mai departe. Consultați secțiunea următoare pentru mai multe informații.
  • Imaginea cu titlul Adăugare sau scăderea vectorilor Pasul 9
    6
    Afișați vectorul rezultat prin mărimea și direcția. Vectorii sunt determinați de lungimea și direcția lor. După cum sa arătat mai sus, presupunând că ați desenat cu precizie, vectorii, mărimea vectorului este egală cu lungimea și direcția și este unghiul în raport cu verticala, orizontala, etc. Folosind unitățile vectorilor care au adăugat împreună pentru a alege unitățile pentru mărimea vectorului rezultat.
  • Ca exemplu: dacă vectorii pe care i-am adăugat reprezintă un vector de viteză în ms-1, atunci am putea afișa vectorul rezultat ca fiind "un vector de viteză de X ms-1 la Yo în ceea ce privește orizontul".
  • Metoda 3
    Adăugarea și scăderea vectorilor prin determinarea componentelor

    Imagine intitulată Adăugați sau subtractați vectori Pasul 10
    1
    Utilizați trigonometria pentru a găsi componentele vectorului. Aici aveți nevoie de mărimea și direcția în raport cu cele orizontale sau verticale și aveți nevoie de cunoștințe practice despre trigonometrie. Să presupunem că avem un vector 2-D. În primul rând, pentru a face ipotenuza vectorilor unui triunghi dreptunghic, în care celelalte două laturi sunt paralele cu axele X și axa y. Aceste două laturi pot fi considerate ca vectori de cap-coadă care se adaugă vectorului original.
    • Lungimile celor două laturi sunt egale cu dimensiunile componentelor x și y ale vectorului dvs. și pot fi calculate folosind trigonometria. Dacă x este mărimea vectorului, apoi lateral, adiacent unghiul vectorului (relativ la orizontală, verticală, etc.) este egal cu xcos (θ), în timp ce contrariul este egal cu xsin (θ).
    • De asemenea, este important să țineți cont de direcția componentelor dvs. Dacă componenta indică direcția negativă a uneia dintre axe, va primi un semn minus. Dacă, de exemplu, o componentă indică spre stânga sau în jos în planul plan, este dat un semn minus.
    • De exemplu, să presupunem că avem un vector cu dimensiunea 3 și o direcție 135o față de orizontală. Cu aceste informații putem constata că componenta x este egală cu 3cos (135) = -2.12 iar componenta y este 3sin (135) = 2.12
  • Imaginea cu titlul Adăugați sau subtractați vectori Pasul 11
    2
    Adăugați împreună componentele corespunzătoare a doi sau mai mulți vectori. Când ați găsit componentele tuturor vectorilor, pur și simplu adăugați dimensiunile împreună pentru a găsi componentele vectorului rezultat. Mai întâi, rezumați dimensiunile componentelor orizontale (paralele cu axa x). Apoi adăugați dimensiunile componentelor verticale (paralele cu axa y). Dacă o componentă are un semn minus (-) în fața acesteia, dimensiunea acesteia este dedusă. Răspunsurile pe care le obțineți sunt componentele vectorului dvs. rezultant.
  • De exemplu, luăm vectorul din pasul anterior, <-2.12 și 2.12>, și adăugați-o la vector <5,78 și -9>. În acest caz, rezultatul nostru este vector <-2,12 + 5,78 și 2,12-9>, sau <3,66 și 6,88>.
  • Imaginea intitulată Adăugați sau subtractați vectori Pasul 12
    3
    Calculați mărimea vectorului rezultat cu teorema lui Pythagorean. Cu această afirmație, c2= a2+b2, puteți găsi lungimea laturilor triunghiulare dreptunghiulare. Deoarece triunghiul format de vectorul rezultant și componentele sale este un triunghi dreptunghic, putem folosi această teoremă pentru a găsi lungimea vectorului, și astfel dimensiunea. cu c ca mărimea vectorului rezultant pe care încercați să îl găsiți, imaginați-vă o în mărimea componentei x și b ca mărimea componentei y. Rezolvați cu algebră.
  • Pentru a găsi dimensiunea vectorului din care am determinat componentele din etapa anterioară, <3,66 și 6,88>, folosim teorema lui Pitagora. Rezolvați după cum urmează:
  • c2= (3,66)2+(-6.88)2
  • c2= 13,40 + 47,33
  • c = √60.73 = 7.79
  • Imaginea intitulată Adăugați sau subtractați vectorii Pasul 13
    4
    Calculați direcția rezultatului cu tangenta. În final, determinăm direcția vectorului rezultat. Utilizați formula θ = tan-1(b / a), unde θ este unghiul pe care rezultatul îl face cu axa x a orizontalei, unde b este dimensiunea componentei y și a este dimensiunea componentei x.
  • Pentru a determina direcția exemplului vectorului nostru, vom folosi θ = tan-1(b / a).
  • θ = tan-1(-6,88 / 3,66)
  • θ = tan-1(-1.88)
  • θ = -61,99o
  • Imagine intitulată Adăugați sau subtractați vectori Pasul 14
    5
    Afișați vectorul rezultat prin mărimea și direcția. Așa cum s-a indicat mai sus, vectorii sunt definiți prin mărimea și direcția lor. Asigurați-vă că utilizați unitățile corecte pentru dimensiunea vectorului.
  • De exemplu, dacă vectorul de exemplu reprezintă o forță (în Newton), atunci putem scrie acest lucru ca fiind "o putere de 7.79 N pe -61,99o din orizontală".
  • sfaturi

    • Vectorii nu trebuie confundați cu dimensiunile.
    • Puteți găsi dimensiunea unui vector în spațiu prin formula o2= b2+c2+d2 să folosească, unde o dimensiunea este vectorul și b, c și d componentele în orice direcție.
    • Vectorii reprezentați ca xeu + Yj + zk poate fi adăugată sau scăzută prin simpla adăugare sau scădere a coeficienților celor trei vectori. Răspunsul este apoi și sub forma i, j, k.
    • Vectorii de coloană pot fi adăugați și scăzuți prin adăugarea sau scăderea valorilor din fiecare rând.
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit
    Măsoară-ți capul pentru a face o pălărieMăsoară-ți capul pentru a face o pălărie
    Găsiți unghiul dintre două vectoriGăsiți unghiul dintre două vectori
    Calculați forța de muncăCalculați forța de muncă
    Determinați viteza de pornireDeterminați viteza de pornire
    Determinați dimensiunile unui pachet poștalDeterminați dimensiunile unui pachet poștal
    Determinați dimensiunea unui vectorDeterminați dimensiunea unui vector
    Calculați panta unei liniiCalculați panta unei linii
    Calculați viteza unui obiectCalculați viteza unui obiect
    Desenați o ecuație liniarăDesenați o ecuație liniară
    Calculați viteza medieCalculați viteza medie
    » » Calculul cu vectori

    © 2011—2021 sedhesrebsit.ru