Wektor - obiekt geometryczny w matematyce elementarnej, istotny w inżynierii i fizyce mający moduł (zwany też długością[1] lub - zdaniem niektórych[2] niepoprawnie - wartością), kierunek i zwrot określający orientację wzdłuż danego kierunku. Często przedstawia się go graficznie jako odcinek o określonym kierunku, lub jako strzałkę, łączącą początek bądź punkt zaczepienia oraz koniec wektora. Dla danych punktów początkowego A i końcowego B wektor oznacza się symbolem AB i strzałka na górze.
DZIAŁANIA NA WEKTORACH
a) dodawanie
Przy dodawaniu wektorów stosuje się dwie metody: metodę równoległoboku lub metodę wielokąta.
Metoda równoległoboku polega na zbudowaniu równoległoboku z dwóch wektorów. Przekątna, której jeden z końców znajduje się w miejscu przyłożenia obydwu wektorów, jest szukanym wektorem wypadkowym.
Metoda wielokąta jest bardzo przydatna przy dodawaniu większej ilości wektorów, poza tym jest prostsza od metody równolegloboku. W miejscu, gdzie kończy się jeden wektor, rysujemy kolejny. Początkiem wypadkowego wektora jest początek pierwszego z dodawanych wektorów, zaś jego końcem jest koniec ostatniego z dodawanych wektorów.
b) odejmowanie
Odejmowanie wektorów a i b sprowadza się do dodania wektorów a i -b, czyli wektora o przeciwnym zwrocie w stosunku do b:
c) mnożenie wektora przez skalar
Mnożenie wektora a przez skalar n daje w wyniku nowy wektor na o wartości liczbowej n razy powiększonej i o zwrocie zgodnym lub przeciwnym względem wektora a, zależnie od tego, czy skalar n jest dodatni, czy ujemny.
d) mnożenie wektora przez wektor
Przy mnożeniu wektora przez wektor rozróżniamy iloczyn skalarny i iloczyn wektorowy.
- iloczyn skalarny
Iloczyn skalarny wektorów a i b oznaczamy symbolicznie a . b. Iloczyn skalarny dwóch wektorów jest skalarem, którego wartość liczbowa jest równa iloczynowi wartości liczbowych danych wektorów przez cosinus kąta zawartego między nimi, czyli:
a . b = ab cos α
- iloczyn wektorowy
Iloczyn wektorowy wektorów a i b oznaczamy symbolicznie a x b. Iloczyn ten jest nowym wektorem o określonej umownie wartości liczbowej i kierunku.
a x b = c
Wartość liczbowa wektora c równa się iloczynowi wartości wektorów a przez b przez sinus kąta zawartego między nimi:
c = ab sin α
Punkt przyłożenia wektora c pokrywa się z początkami wektorów a i b. Kierunek jego jest prostopadły do płaszczyzny zawierającej wektory a i b. Zwrot wektora c jest określony regułą śruby prawoskrętnej, zwanej również regułą korkociągu. Korkociąg ustawiamy prostopadle do płaszczyzny wektorów a i b opierając jego ostrze w punkcie O. Rączkę korkociągu ustawiamy równolegle do pierwszego wektora wymienionego w iloczynie wektorowym, a więc w naszym przykładzie do wektora a. Obracamy rączkę tak, aby po skręceniu o kąt α zajęła ona położenie równoległe do wektora b. Podczas tego obrotu ostrze przesuwa się w określonym kierunku, który umownie przyjęto za zwrot wektora c.
Właściwości wektora.
Wszystkie wielkości fizyczne, które są wektorem posiadają cztery własności:
- wartość - liczba jednostek, np. 5 m/s; graficznie jest to długość odcinka symbolizującego wektor
- kierunek - położenie linii prostej, gdzie jest wektor
- zwrot - strona, w którą wektor jest zwrócony; graficznie: strzałka na odpowiednim końcu wektora
- punkt przyłożenia - punkt początkowy wektora.
,
,
.
Przy mnożeniu przez wartość skalarną zachodzi następująca równość:
.
Ostatnie dwie własności wynikają z dwóch pierwszych.