Vektoren

beschreiben Orte oder gerichtete Grössen





\includegraphics[width=0.7\textwidth]{einfuehrung-004}
Definition von Vektoren. $ \vec{r}$ ist ein Ortsvektor, $ \vec{v}$ der Geschwindigkeitsvektor.




\begin{displaymath}\overrightarrow{r}=\vec{r}=\left(
\begin{array}[c]{r}
x\\
y
\end{array}\right) \end{displaymath}

\begin{displaymath}\overrightarrow{v}=\vec{v}=\left(
\begin{array}[c]{r}
v_{x}\\...
...eft(
\begin{array}[c]{r}
\dot{x}\\
\dot{y}
\end{array}\right)\end{displaymath}

Die Ableitung nach der Zeit wird auch als

$\displaystyle \dot{\vec{x}}=\frac{d\vec{x}}{dt}$

geschrieben.

Addition:

$\displaystyle \vec{a}+\vec{b}=\left( \begin{array}[c]{r} a_{x}  a_{y}  b_{z...
...egin{array}[c]{r} a_{x}+b_{x}  a_{y}+b_{y}  d_{z}+b_{z} \end{array} \right)$ (B..920)

\includegraphics[height=10mm]{icon-exp} Versuch zur Vorlesung: Kraft-Polygon (Versuchskarte M-28)

Länge eines Vektors

$\displaystyle \left\vert \vec{a}\right\vert =\sqrt{a_{y}^{2}+b_{y}^{2}+a_{z}^{2}}$ (B..921)

Skalarprodukt

$\displaystyle \vec{a}\cdot\vec{b}={a_{x}b_{x}+a_{y}b_{z}+a_{z}b_{z}}=\left\vert...
...\vert \vec{b}\right\vert \cdot\cos\left( \angle \vec{a}\text{,} \vec{b}\right)$ (B..922)

der Einheitsvektor $ \vec{e}_{x}$ ist ein Vektor der Länge $ 1$, der in die $ x$-Richtung zeigt.

Vektorprodukt

$\displaystyle \vec{a}\times\vec{b}=\left( \begin{array}[c]{r} a_{x}  a_{y} ...
..._{z}b_{y}  a_{z}b_{x}-a_{x}b_{z}  a_{x}b_{y}-a_{y}b_{x} \end{array} \right)$ (B..923)

Gesetze Für die Orientierung der Vektoren gilt:

$\displaystyle \vec{a}\times\vec{b}\perp\vec{a}$ (B..924)

$\displaystyle \vec{a}\times\vec{b}\perp\vec{b}$ (B..925)

$\displaystyle \left\vert \vec{a}\times\vec{b}\right\vert =\left\vert \vec{a}\right\vert \left\vert \vec{b}\right\vert \cdot\sin\left( \angle a\text{,} b\right)$ (B..926)

Spatprodukt.

$\displaystyle \vec{a}\cdot\left( \vec{b}\times\vec{c}\right) =\vec{b}\cdot\left( \vec{c}\times\vec{a}\right)=-\vec{b}\cdot\left( \vec{a}\times\vec{c}\right)$ (B..927)

Das Spatprodukt berechnet das Volumen des durch $ \vec{a}$,$  \vec{b}$   ,$  \vec{c}$ aufgespannten Spates.

Othmar Marti
Experimentelle Physik
Universiät Ulm