Co je to vektorová fyzika?
Vektor je vizuální reprezentace fyzické veličiny, která má jak velikost, tak směr. Vektorová fyzika je studium různých sil, které působí na změnu směru a rychlosti těla v pohybu. Matematické nástroje vektorové analýzy poskytují užitečné prostředky, pomocí kterých lze pozorovat souhru přírodních sil ve fyzickém vesmíru a předpovídat dopad těchto sil na hmotu v pohybu.
Vektory jsou symbolizovány šipkami různé délky. Relativní délka každé šipky představuje její velikost, což může být rychlost nebo jakákoli jiná síla, která je schopná měřit. Každá šipka má určitý směr, který je označen na karteziánské rovině pomocí geografických os Sever, Jih, Východ a Západ. Ocas každého vektoru začíná kartézskými souřadnicemi (0,0) a poloha hlavy nebo šipky označuje příslušný směr.
Nástroje vektorové analýzy poskytují prostředky, pomocí kterých lze předpovídat výsledné změny velikosti a směru těla ovlivněné vnějšími silami. Například rovina směřující na sever rychlostí 160,93 km / h (100 mph) (160,93 km / h) nakonec projde změnou rychlosti i směru, pokud narazí na vítr ze západu (40,23 km / h). Výsledný směr a rychlost roviny lze vypočítat pomocí vektorů nakreslených v měřítku.
Vektorová analýza a rozlišení je obvykle vyneseno do grafu osy XY, takže každému vektoru lze snadno přiřadit směr a přiřadit mu odpovídající velikost. Vektorová analýza se provádí za účelem určení výsledného nebo čistého účinku na tělo z jedné nebo více sil, které působí na změnu jeho pohybu a směru. Řešení problémů vektorové fyziky lze vypočítat pomocí různých metod.
Problémy s jednoduchou vektorovou fyzikou lze vyřešit vytvořením rovnoběžníku z každého ze dvou odlišných úsečkových segmentů vykreslených na karteziánské rovině. Podobné tečkované čáry replikované z každého ze samostatných vektorů se přidají a čára se nakreslí na opačný konec konstruovaného rovnoběžníku. Nakreslená čára symbolizuje výsledný směr a velikost těla, na které ostatní síly působily, aby změnilo svůj směr a rychlost.
Fyzika vektoru se týká vztahu mezi silami, které na sebe působí, ať už jde o velká tělesa v pohybu nebo částice vzájemně reagující na subatomární úrovni. Řešení složitějších vektorových problémů lze vyřešit pomocí algebraických nebo trigonometrických matematických rovnic, které počítají sčítání nebo součin různých vektorů. Jednou z prvních aplikací vektorové analýzy bylo její použití k přesnému popisu vztahu mezi vyzařujícími elektrickými a magnetickými silami, ústředním prvkem teorie elektromagnetismu, který poprvé objevil skotský fyzik James Maxwell Clerk v 19. století.