Hva er vektorfysikk?
En vektor er en visuell fremstilling av en fysisk mengde som har både styrke og retning. Vektorfysikk er studiet av de forskjellige kreftene som virker for å endre retningen og hastigheten til en kropp i bevegelse. De matematiske verktøyene for vektoranalyse gir et nyttig middel til å observere samspillet mellom naturlige krefter i det fysiske universet og for å forutsi hvilken innvirkning disse kreftene vil ha på materie i bevegelse.
Vektorer symboliseres med piler med ulik lengde. Den relative lengden på hver pil representerer dens styrke, som kan være hastighet eller en hvilken som helst annen kraft som er i stand til å måle. Hver pil har en viss retning, som er angitt på et kartesisk plan ved hjelp av de geografiske aksene i Nord, Sør, Øst og Vest. Halen til hver vektor starter fra de kartesiske koordinatene på (0,0) og posisjonen til hodet eller pilen angir sin respektive retning.
Verktøyene til vektoranalyse gir et middel til å forutsi de resulterende endringene i både størrelsen og retningen til et legeme påvirket av ytre krefter. For eksempel vil et fly som går mot nord med en hastighet på 100 mph (160,93 km / t) til slutt gjennomgå en endring i både hastighet og retning hvis det møter en vind på 25 mph (40,23 kph) fra vest. Den resulterende retningen og hastigheten til planet kan beregnes ved å bruke vektorer tegnet i målestokk.
Vektoranalyse og oppløsning er ofte plottet på et XY-aksekart, slik at hver vektor enkelt kan få en retning og tildelt en passende størrelse. Vektoranalyse utføres for å bestemme den resulterende, eller nettoeffekten på en kropp fra en eller flere krefter som virker for å endre bevegelse og retning. Oppløsning av vektorfysikkproblemer kan beregnes ved å bruke forskjellige metoder.
Enkle vektorfysikkproblemer kan løses ved å konstruere et parallellogram fra hvert av de to distinkte linjesegmentene plottet på et kartesisk plan. Tilsvarende prikkede linjer som er replisert fra hver av de separate vektorene blir lagt til, og en linje tegnes i den motsatte enden av det konstruerte parallellogram. Den tegnet linjen symboliserer den resulterende retningen og størrelsen på kroppen som de andre kreftene har handlet for å endre retning og hastighet.
Vektorfysikk er opptatt av forholdet mellom krefter som virker på hverandre enten de er store legemer i bevegelse eller partikler som samhandler med hverandre på det subatomære nivået. Oppløsning av mer komplekse vektorproblemer kan løses ved å bruke algebraiske eller trigonometriske matematiske ligninger som beregner tilsetningen eller produktet av de forskjellige vektorene. En av de tidligste anvendelsene av vektoranalyse var bruken av den til å nøyaktig beskrive forholdet mellom elektriske og magnetiske krefter, en sentral komponent i teorien om elektromagnetisme, som først ble oppdaget av den skotske fysikeren James Maxwell Clerk på 1800-tallet.