Vektoren hinzufügen und subtrahieren

Zum Addieren und Subtrahieren von Vektoren, die Größen und Richtungen haben, gibt es spezielle Verfahren. Sie können die grafische Methode oder die Vektorkomponenten verwenden, um Vektoren hinzuzufügen und zu subtrahieren. Dieser Artikel beschreibt beide Methoden. Lassen Sie uns zunächst sehen, wie Vektoren grafisch hinzugefügt werden.

Vektoren grafisch hinzufügen

Angenommen, wir müssen die beiden Vektoren hinzufügen,   und 

Grafisch platzieren wir den "Schwanz" eines der Vektoren auf der "Nase" des anderen Vektors. Das resultierende Vektor, der Vektor  , ist der Vektor, der vom Schwanz des ersten Vektors zur Nase des letzten Vektors führt. Beachten Sie, dass wir dieses Verfahren wiederholen können, um eine beliebige Anzahl von Vektoren hinzuzufügen. In der Praxis muss dazu möglicherweise ein Skalendiagramm der Vektoren auf einem Papier erstellt werden.

Vektoraddition ist kommutativ, ich. e. . Grafisch können wir das zeigen, indem wir mit beginnen  und dann hinzufügen  dazu Da der resultierende Vektor in beiden Fällen die gleiche Größe und Richtung hat, sind die resultierenden Vektoren gleich. Dies zeigt, dass die Reihenfolge, in der Vektoren hinzugefügt werden, keine Rolle spielt.

Ebenfalls, Vektoraddition ist assoziativ, d.h.. . Dies bedeutet, dass die Reihenfolge, in der Vektoren während der Addition gruppiert werden, keine Rolle spielt.

Vektoren mit Komponenten hinzufügen

Angenommen, der Vektor  und der Vektor . Dann der Vektor .

Beispiel

Zwei Kräfte und  auf einen Körper wirken Die Kräfte werden durch die Vektoren angegeben  und . Finde die resultierende Kraft .

.

In ähnlicher Weise beinhaltet das Subtrahieren von Vektoren das Hinzufügen des Negativs eines Vektors.

Negativ eines Vektors

Für einen gegebenen Vektor , das negativer Vektor  hat die gleiche Größenordnung wie  aber zeigt in die entgegengesetzte Richtung.

Vektoren grafisch abziehen

Das Abziehen eines Vektors entspricht dem Hinzufügen des negativen Vektors. d.h.. . Grafisch können wir das wie folgt zeigen:

Wir müssen abziehen  von .

Wir identifizieren den negativen Vektor von . Dann, :

Vektoren mit Komponenten subtrahieren

Angenommen, der Vektor  und der Vektor . Dann der Vektor .

Zum Beispiel kann die Verschiebung eines Partikels ermittelt werden, indem zwei Positionsvektoren abgezogen werden. Für ein funktionierendes Beispiel siehe den Artikel zur Verschiebung.

Vektoren multiplizieren