Comment multiplier les vecteurs

Nous allons examiner trois façons de multiplier les vecteurs. Dans un premier temps, nous examinerons la multiplication scalaire de vecteurs. Ensuite, nous examinerons la multiplication de deux vecteurs. Nous allons apprendre deux manières différentes de multiplier des vecteurs, en utilisant le produit scalaire et le produit croisé.. 

Comment multiplier des vecteurs par un scalaire

Lorsque vous multipliez un vecteur par un scalaire, chaque composant du vecteur est multiplié par le scalaire..

Supposons que nous ayons un vecteur , qui doit être multiplié par le scalaire . Ensuite, le produit entre le vecteur et le scalaire s’ecrit: . Si , alors la multiplication augmenterait la longueur de  par un facteur .  Si , puis, en plus d'augmenter l'ampleur de  par un facteur , la direction du vecteur serait également inversée.

En ce qui concerne les composants vectoriels, chaque composant est multiplié par le scalaire. Par exemple, si un vecteur , puis .

Exemple

Le vecteur momentum  d'un objet est donné par , où  est la masse de l'objet et  est le vecteur vitesse. Pour un objet d'une masse de 2 kg ayant une vitesse de  Mme-1, trouver le vecteur momentum.

L'élan est kg m s-1.

Comment trouver le produit scalaire de deux vecteurs

le scalaire produit (également connu sous le nom de produit scalaire) Entre deux vecteurs et est écrit comme . Ceci est défini comme,

où  est l'angle entre les deux vecteurs s'ils sont placés bout à bout comme indiqué ci-dessous:

Le produit scalaire entre deux vecteurs donne une quantité scalaire. Géométriquement, cette quantité est égale au produit de la magnitude de la projection d'un vecteur sur l'autre et de la magnitude du vecteur "autre":

En utilisant les composants des vecteurs le long du plan cartésien, nous pourrions obtenir le produit scalaire comme suit. Si le vecteur  et , alors le produit scalaire

Exemple

Vecteur  et . Trouver .

Exemple

Le travail fait par une force , quand il provoque un déplacement  pour un objet est donné par, . Supposons une force de   N fait bouger un corps dont le déplacement sous la force est est  m. Trouvez le travail effectué par la force.

J.

Exemple

Trouvez l'angle entre les deux vecteurs  et .

De la définition du produit scalaire, .  Ici nous avons  et 

ensuite, 

.

Si deux vecteurs sont perpendiculaires l'un à l'autre, l'angle  entre eux est 90o. Dans ce cas,  et donc le produit scalaire devient 0. En particulier, pour les vecteurs unitaires dans le système de coordonnées cartésiennes, nous notons que,

Pour les vecteurs parallèles, l'angle  entre eux est 0o. Dans ce cas,  et le produit scalaire devient simplement le produit de la grandeur des vecteurs. En particulier,

Le produit scalaire est commutatif. c'est à dire. .

Le produit scalaire est également distributif. c'est à dire. 

Comment trouver le produit croisé de deux vecteurs

le traverser produit (également connu sous le nom de produit vectoriel) Entre deux vecteurs et est écrit comme . Ceci est défini comme,

Le produit vectoriel ou le produit croisé, contrairement au produit scalaire, donne un vecteur comme réponse. La formule ci-dessus donne la magnitude du vecteur. Pour obtenir le direction de ce vecteur, imaginez en tournant un tournevis de la direction du premier vecteur vers la direction du second vecteur. La direction dans laquelle le tournevis "va" est la direction du produit vectoriel.

Par exemple, dans le diagramme ci-dessus, le produit vectoriel est  pointera dans la page, alors que  indiquera de la page.

Clairement, alors, produit vectoriel non commutatif. Plutôt, .

Le produit vectoriel entre deux vecteurs parallèles est 0. En effet, l'angle  entre eux est 00, faire le .

En ce qui concerne les vecteurs unitaires, nous avons alors

Nous avons aussi

En ce qui concerne les composants, le produit vectoriel est donné par,

 

Exemple

Trouver le produit croisé entre les vecteurs  et .

.