Wat is vectorfysica?

Een vector is een visuele weergave van een fysieke hoeveelheid die zowel grootte als richting heeft.Vectorfysica is de studie van de verschillende krachten die werken om de richting en snelheid van een lichaam in beweging te veranderen.De wiskundige hulpmiddelen van vectoranalyse bieden een nuttig middel om het samenspel van natuurlijke krachten in het fysieke universum te observeren en om de impact te voorspellen die deze krachten zullen hebben op materie in beweging.

Vectoren worden gesymboliseerd door pijlen van verschillende lengtes.De relatieve lengte van elke pijl vertegenwoordigt zijn grootte, die snelheid kan zijn of een andere kracht die in staat is te kunnen meten.Elke pijl heeft een bepaalde richting, die op een Cartesiaans vlak wordt aangeduid met behulp van de geografische assen van Noord, Zuid, Oost en West.De staart van elke vector begint bij de Cartesiaanse coördinaten van (0,0) en de positie van het hoofd of pijl geeft de respectieve richting aan.

De tools van vectoranalyse bieden een middel om de resulterende veranderingen in zowel de grootte als de richting van een lichaam te voorspellen dat wordt beïnvloed door externe krachten.Een vliegtuig dat naar het noorden gaat, met een snelheid van 100 mph (160,93 km / u) zal bijvoorbeeld uiteindelijk een verandering in zowel snelheid als richting ondergaan als het een wind van 25 mph (40,23 km / u) uit het westen tegenkomt.De resulterende richting en snelheid van het vlak kunnen worden berekend met behulp van vectoren die op schaal worden getekend.

vectoranalyse en resolutie worden vaak uitgezet op een XY -askaart zodat elke vector gemakkelijk een richting kan worden toegekend en een geschikte grootte kan worden toegewezen.Vectoranalyse wordt uitgevoerd om het resulterende of netto -effect op een lichaam te bepalen van een of meer krachten die handelen om zijn beweging en richting te veranderen.Resolutie van vectorfysica -problemen kan worden berekend met behulp van verschillende methoden.

Eenvoudige vectorfysica -problemen kunnen worden opgelost door een parallellogram te construeren van elk van de twee verschillende lijnsegmenten uitgezet op een Cartesiaans vlak.Vergelijkbare stippellijnen worden gerepliceerd van elk van de afzonderlijke vectoren toegevoegd en een lijn wordt getekend aan het andere uiteinde van het geconstrueerde parallellogram.De getekende lijn symboliseert de resulterende richting en grootte van het lichaam waarop de andere krachten hebben gehandeld om van richting en snelheid te veranderen.

Vectorfysica houdt zich bezig met de relatie tussen krachten die op elkaar werken, of ze nu grote lichamen in beweging zijn of deeltjes die op het subatomaire niveau met elkaar inwerken.Resolutie van meer complexe vectorproblemen kan worden opgelost door het gebruik van algebraïsche of trigonometrische wiskundige vergelijkingen die de toevoeging of product van de verschillende vectoren berekenen.Een van de vroegste toepassingen van vectoranalyse was het gebruik ervan om de relatie tussen het uitzetten van elektrische en magnetische krachten nauwkeurig te beschrijven, een centrale component van de theorie van het elektromagnetisme, voor het eerst ontdekt door de Schotse fysicus James Maxwell Clerk in de 19e eeuw.