Совет 1: Как найти модуль вектора перемещения

В кинематике для нахождения различных величин используются математические методы. В частности, чтобы найти модуль вектора перемещения, нужно применить формулу из векторной алгебры. В ней фигурируют координаты точек начала и конца вектора, т.е. первоначального и итогового положения тела.
Как найти модуль вектора перемещения
Инструкция
1
Во время движения материальное тело меняет свое положение в пространстве. Его траектория может быть прямой линией или произвольной, ее длина составляет путь тела, но не расстояние, на которое оно переместилось. Эти две величины совпадают только в случае прямолинейного движения.
2
Итак, пусть тело совершило некоторое перемещение из точки А (х0, у0) в точку В (х, у). Чтобы найти модуль вектора перемещения, нужно вычислить длину вектора АВ. Начертите координатные оси и нанесите на них известные точки начального и конечного положения тела А и В.
3
Проведите отрезок из точки А в точку В, укажите направление. Опустите проекции его концов на оси и нанесите на графике параллельные и равные им отрезки, проходящие через рассматриваемые точки. Вы увидите, что на рисунке обозначился прямоугольный треугольник с катетами-проекциями и гипотенузой-перемещением.
4
По теореме Пифагора найдите длину гипотенузы. Этот метод широко применяется в векторной алгебре и носит название правила треугольника. Для начала запишите длины катетов, они равны разностям между соответствующими абсциссами и ординатами точек А и В:
ABx = x – x0 – проекция вектора на ось Ох;
ABy = y – y0 – его проекция на ось Оу.
5
Определите перемещение |AB|:
|AB| = √(ABx² + ABy²) = ((x – x0)² + (y – y0)²).
6
Для трехмерного пространства добавьте в формулу третью координату – аппликату z:
|AB| = √(ABx² + ABy² + ABz²) = ((x – x0)² + (y – y0)² + (z – z0)²).
7
Полученную формулу можно применять для любой траектории и типа движения. При этом величина перемещения обладает важным свойством. Она всегда меньше либо равна длине пути, в общем случае ее линия не совпадает с кривой траектории. Проекции – величины математические, могут быть как больше, так и меньше нуля. Однако это не имеет значения, поскольку в расчете они участвуют в четной степени.
Источники:
  • модуль перемещения

Совет 2: Как найти модуль вектора

В математике и физике «модулем» принято называть абсолютное значение какой-либо величины, не учитывающее ее знака. Применительно к вектору это означает, что его направление следует игнорировать, считая обычным отрезком прямой. В этом случае задача нахождения модуля сводится к вычислению длины такого отрезка, заданного координатами исходного вектора.
Как найти модуль вектора
Инструкция
1
Используйте для вычисления длины (модуля) вектора теорему Пифагора - это наиболее простой и понятный метод вычисления. Чтобы это сделать рассмотрите треугольник, составленный из самого вектора и его проекций на оси прямоугольной двухмерной (Декартовой) системы координат. Это прямоугольный треугольник, в котором катетами будут являться проекции, а гипотенузой - сам вектор. Согласно теореме Пифагора для нахождения нужной вам длины гипотенузы следует сложить квадраты длин проекций и извлечь из результата квадратный корень.
2
Рассчитайте длины проекций для использования в формуле из предыдущего шага. Для этого следует найти разности между координатами двух точек, образующих исходный вектор, вдоль соответствующих осей. Если обозначить начальную точку координатами (X₁,Y₁), а конечную - (X₂,Y₂), то длина проекции на ось абсцисс будет равна X₁-X₂, а на ось ординат - Y₁-Y₂. При этом не имеет значения координаты которой точки считать вычитаемым, а которой - уменьшаемым, так как в формуле будут использоваться их квадраты, что автоматически отбросит знаки этих величин.
3
Подставьте полученные значения в выражение, сформулированное в первом шаге. Искомый модуль вектора в двухмерных прямоугольных координатах будет равен квадратному корню из суммы возведенных в квадрат разностей координат начальной и конечной точек вектора вдоль соответствующих осей: √((X₁-X₂)²+(Y₁-Y₂)²).
4
Если вектор задан в трехмерной системе координат, то используйте аналогичную формулу, добавив в нее третье слагаемое, которое образуется координатами вдоль оси аппликат. Например, если обозначить начальную точку вектора координатами (X₁,Y₁,Z₁), а конечную - (X₂,Y₂,Z₂), то формула вычисления модуля вектора примет такой вид: √((X₁-X₂)²+(Y₁-Y₂)²+(Z₁-Z₂)²).
Видео по теме
Источники:
  • как определить модуль вектора
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500