ما هي كمية المتجهات؟ (مع أمثلة)
تُعرَّف الكمية المتجهة ، أو المتجه ، بأنها الكمية التي من الضروري تحديد حجمها أو وحدة نمطية (مع الوحدات المعنية) واتجاهها.
على عكس كمية المتجه ، فإن الكمية العددية لها فقط الحجم (والوحدات) ، ولكن لا يوجد اتجاه. بعض الأمثلة على الكميات العددية هي درجة الحرارة وحجم الجسم والطول والكتلة والوقت ، من بين أمور أخرى.
الفرق بين المتجه والكمية العددية
في المثال التالي ، يمكنك تعلم التمييز بين الكمية العددية والكمية المتجهة:
سرعة 10 كم / ساعة هي كمية عددية ، بينما سرعة 10 كم / ساعة إلى الشمال هي كمية متجهية. الفرق هو أنه في الحالة الثانية يتم تحديد عنوان ، بالإضافة إلى الحجم.
كميات المتجهات لها عدد لا نهائي من التطبيقات ، خاصة في عالم الفيزياء.
الرسوم البيانية والرموز لكمية المتجه
تتمثل طريقة الإشارة إلى كمية المتجهات بوضع سهم (→) على الحرف المراد استخدامه ، أو عن طريق كتابة الخط الغامق ( أ ).
للرسم البياني لكمية المتجه ، يلزم وجود نظام مرجعي. في هذه الحالة ، سيتم استخدام الطائرة الديكارتية كنظام مرجعي.
الرسم البياني للمتجه عبارة عن خط يمثل طوله الحجم ؛ وتمثل الزاوية بين الخط المذكور والمحور X ، المقاس بعكس اتجاه عقارب الساعة ، اتجاهه.
يجب عليك تحديد ما هي نقطة البداية للمتجه وما هي نقطة الوصول. يوضع سهم أيضًا في نهاية السطر مشيرًا إلى نقطة الوصول ، مما يشير إلى اتجاه المتجه.
بمجرد تعيين نظام مرجعي ، يمكن كتابة المتجه كزوج مرتب: يمثل الإحداثي الأول حجمه والثاني ينسق اتجاهه.
أمثلة
1- الجاذبية المؤثرة على جسم ما
إذا تم وضع جسم ما على ارتفاع 2 متر فوق سطح الأرض وتم إطلاقه ، فإن الجاذبية تعمل عليه بحجم 9.8 م / ث ، واتجاه عمودي على الأرض في اتجاه هبوطي.
2- حركة الطائرة
الطائرة التي انتقلت من النقطة A = (2،3) إلى النقطة B = (5،6) من الطائرة الديكارتية ، بسرعة 650 كم / ساعة (الحجم). اتجاه المسار هو 45 درجة إلى الشمال الشرقي (الاتجاه).
تجدر الإشارة إلى أنه إذا تم عكس النقاط ، فإن المتجه يكون بنفس الحجم ونفس الاتجاه ، ولكن اتجاه مختلف ، سيكون في الجنوب الغربي.
3- القوة المطبقة على الجسم
يقرر خوان دفع الكرسي بقوة 10 أرطال في اتجاه موازٍ للأرض. الحواس المحتملة للقوة المطبقة هي: إلى اليسار أو إلى اليمين (في حالة الطائرة الديكارتية).
كما في المثال السابق ، فإن المعنى الذي قرر خوان إعطاءه للقوة سوف ينتج عنه نتيجة مختلفة.
هذا يخبرنا أن اثنين من المتجهات يمكن أن يكون لها نفس الحجم والاتجاه ، ولكن تكون مختلفة (أنها تنتج نتائج مختلفة).
يمكن إضافة اثنين أو أكثر من المتجهات وطرحها ، والتي لها نتائج مفيدة للغاية ، على سبيل المثال ، قانون الموازي. يمكنك أيضًا مضاعفة المتجه بواسطة عدد.