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矢量物理学

矢量物理学
矢量物理学
Anonim

向量,在物理学上,是既具有幅度又具有方向性的量。它通常由箭头表示,该箭头的方向与数量的方向相同,并且其长度与数量的大小成比例。尽管矢量具有大小和方向,但没有位置。即,只要不改变其长度,只要向量平行于其自身位移就不会改变。

与向量相反,具有大小但不具有方向的普通量称为标量。例如,位移,速度和加速度是矢量,而速度(速度的大小),时间和质量是标量。

为了成为向量,具有大小和方向的量还必须遵守某些组合规则。其中之一是矢量加法,符号表示为A + B = C(矢量通常以粗体字母表示)。在几何上,可以通过将向量B的尾部放在向量A的头部并绘制向量C(从A的尾部开始到B的头部)来可视化向量总和,从而完成三角形。如果A,B和C是向量,则必须有可能以相反的顺序执行相同的操作并获得相同的结果(C),B + A = C.诸如位移和速度之类的量具有此属性(交换定律) ,但是有些数量(例如,空间中的有限旋转)不是,因此不是矢量。

向量操作的其他规则是减法,标量乘法,标量乘法(也称为点积或内积),向量乘法(也称为叉积)和微分。没有对应于除以向量的运算。有关所有这些规则的描述,请参见向量分析。

尽管矢量在数学上很简单,并且在讨论物理学方面非常有用,但是直到19世纪末,Josiah Willard Gibbs和Oliver Heaviside(分别来自美国和英国)各自按顺序应用矢量分析后,它们才以现代形式发展。以帮助表达由詹姆斯·克莱克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)提出的电磁新定律。