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矢量和标量的运算法则

2020-10-19 14:45:22文/钟诗贺

标量遵循代数运算,矢量遵循平行四边形法则。标量亦称“无向量”,只具有数值大小,而没有方向,部分有正负之分;标量的运算遵循一般的数法则,不遵守平行四边形法则。矢量既有数值大小,又要由方向才能完全确定;它的运算并不遵循一般的代数法则,而遵循特殊的运算法则,比如平行四边形法则。

矢量和标量的运算法则

矢量和标量的定义

(1)定义或解释:有些物理量,既要有数值大小(包括有关的单位),又要由方向才能完全确定。这些量之间的运算并不遵循一般的代数法则,而遵循特殊的运算法则。

这样的量叫做物理矢量。有些物理量,只具有数值大小(包括有关的单位),而不具有方向性。这些量之间的运算遵循一般的代数法则。这样的量叫做物理标量。

(2)说明:①矢量之间的运算要遵循特殊的法则。矢量加法一般可用平行四边形法则。由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等。矢量减法是矢量加法的逆运算,一个矢量减去另一个矢量,等于加上那个矢量的负矢量。A-B=A+(-B)。

矢量的乘法。矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积,可以构成新的标量,矢量间这样的乘积叫标积;也可构成新的矢量,矢量间这样的乘积叫矢积。

这里与数学中的向量知识一致。例如,物理学中,功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=F·S,P=F·v,物理学中,力矩、洛仑兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F,F=qv×B。

②物理定律的矢量表达跟坐标的选择无关,矢量符号为表述物理定律提供了简单明了的形式,且使这些定律的推导简单化,因此矢量是学习物理学的有用工具。

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