Vektorová fyzika

Vektor, vo fyzike, množstvo, ktoré má veľkosť aj smer. Zvyčajne je to šípka, ktorej smer je rovnaký ako smer množstva a ktorej dĺžka je úmerná veľkosti množstva. Hoci vektor má veľkosť a smer, nemá polohu. To znamená, že pokiaľ sa nezmení jeho dĺžka, vektor sa nezmení, ak sa posunie rovnobežne so sebou samým.

Na rozdiel od vektorov sa obyčajné veličiny, ktoré majú veľkosť, ale nie smer, nazývajú skaláre. Napríklad posun, rýchlosť a zrýchlenie sú veličiny vektorov, zatiaľ čo rýchlosť (veľkosť rýchlosti), čas a hmotnosť sú skalárne.

Aby sa veličina, ktorá má veľkosť a smer, kvalifikovala ako vektor, musí tiež spĺňať určité pravidlá kombinácie. Jedným z nich je sčítanie vektorov, písané symbolicky ako A + B = C (vektory sú obvykle písané tučným písmom). Geometricky môže byť súčet vektorov vizualizovaný umiestnením chvosta vektora B do hlavy vektora A a nakreslením vektora C - počnúc chvostom A a končiacim hlavou B - tak, že dokončí trojuholník. Ak A, B a C sú vektory, musí byť možné vykonať tú istú operáciu a dosiahnuť rovnaký výsledok (C) v opačnom poradí, B + A = C. Množstvá, ako je posun a rýchlosť, majú túto vlastnosť (komutatívny zákon)., ale existujú určité množstvá (napr. konečné rotácie v priestore), ktoré nie sú vektormi.

Ďalšími pravidlami vektorovej manipulácie sú odčítanie, násobenie pomocou skaláru, skalárne násobenie (známe tiež ako bodový produkt alebo vnútorný produkt), násobenie vektorov (známe tiež ako krížový produkt) a diferenciácia. Neexistuje žiadna operácia, ktorá zodpovedá deleniu vektorom. Pozrite si vektorovú analýzu, kde nájdete popis všetkých týchto pravidiel.

Hoci vektory sú matematicky jednoduché a mimoriadne užitočné pri diskusii o fyzike, nevyvinuli sa v modernej podobe až koncom 19. storočia, keď Josiah Willard Gibbs a Oliver Heaviside (USA a Anglicko) každý z nich použili vektorovú analýzu v poradí pomôcť vyjadriť nové zákony elektromagnetizmu, ktoré navrhol James Clerk Maxwell.