- uma demonstração visual simplificada usando uma mão para multiplicar corretamente dois vetores. A geometria do curso escolar implica a consciência dos alunos sobre o produto escalar. Na física, o vetor é freqüentemente encontrado.
Conceito de um vetor
Acreditamos que não há sentido em interpretar a regra do perfurador na ausência de conhecimento da definição de um vetor.É necessário abrir uma garrafa - o conhecimento das ações corretas ajudará.Um vetor é uma abstração matemática que realmente não existe, mostrando estes sinais:
- Um segmento direcional, indicado por uma seta.
- O ponto de partida é o ponto de ação da força descrita pelo vetor.
- O comprimento do vetor é igual ao módulo da força, o campo, as outras quantidades descritas.
Nem sempre afeta a força. Os vetores descrevem o campo. O exemplo mais simples é mostrado pelos professores da escola de física. Nós implicamos linhas de intensidade de campo magnético. Vetores são geralmente desenhados ao longo de uma tangente. Nas ilustrações da ação no condutor com uma corrente, você verá linhas retas.
Os valores do vetor são geralmente desprovidos de espaço de aplicação, os centros de ação são selecionados por acordo. O momento de força emana do eixo do ombro. Necessário para simplificar a adição. Suponha que alavancas de diferentes comprimentos sejam afetadas por forças diferentes aplicadas aos ombros com um eixo comum. Por simples adição, subtração de momentos, encontramos o resultado. Os vetores
ajudam a resolver muitas tarefas cotidianas e, embora funcionem como abstrações matemáticas, elas realmente funcionam. Com base em um número de regularidades, é possível prever o comportamento futuro de um objeto junto com valores escalares: a população da população, a temperatura ambiente. Ambientalistas estão interessados em direções, a velocidade de vôo dos pássaros. Deslocamento é uma quantidade vetorial.
A regra Gimlet ajuda a encontrar o produto vetorial de vetores. Isto não é uma tautologia. Apenas o resultado da ação também será um vetor. A regra de gimlet descreve a direção para a qual a seta apontará.Quanto ao módulo, você precisa aplicar a fórmula. A regra do gimlet é uma abstração puramente qualitativa simplificada de uma operação matemática complexa.
Geometria analítica no espaço
Todos sabem o problema: de pé em um lado do rio, determine a largura do canal. Parece incompreensível à mente, resolvida em dois relatos com os métodos da geometria mais simples, que os alunos aprendem. Vamos fazer uma série de ações simples:
- Detectar um marco proeminente na margem oposta, um ponto imaginário: um tronco de árvore, a boca de um riacho que flui em um riacho.
- No ângulo reto da linha do banco oposto, faça um entalhe neste lado do canal.
- Encontre um local a partir do qual o marco é visível a um ângulo de 45 graus em relação à costa.
- A largura do rio é igual à distância do ponto final do entalhe.
Usamos a tangente de um ângulo. Não necessariamente igual a 45 graus. Precisa de mais precisão - o ângulo é melhor tomar acentuada. Apenas a tangente de 45 graus é uma, a solução do problema é simplificada.
Da mesma forma, é possível encontrar respostas para perguntas candentes. Mesmo no microcosmo controlado por elétrons. Podemos definitivamente dizer uma coisa: para os não-iniciados, a regra de um gimlet, o produto vetorial dos vetores parece ser chato, entediante. Uma ferramenta útil que ajuda na compreensão de muitos processos. A maioria estará interessada no princípio de operação do motor elétrico( independentemente do projeto).Pode ser facilmente explicado usando a regra da mão esquerda.
Em muitos ramos da ciência, duas regras seguem lado a lado: a esquerda, a mão direita.Às vezes, o produto vetorial pode ser descrito de uma maneira ou de outra. Parece vago, sugerimos considerar imediatamente um exemplo:
- Suponha que um elétron se mova. Uma partícula carregada negativamente ara um campo magnético constante. Obviamente, a trajetória será dobrada devido à força de Lorentz. Os céticos argumentarão, segundo alguns cientistas, que o elétron não é uma partícula, mas uma superposição de campos. Mas o princípio da incerteza Heisenberg considerar outra hora. Então, o elétron se move:
Ao colocar a mão direita de modo que o vetor do campo magnético entre na palma da mão, os dedos estendidos indicam a direção do vôo da partícula, dobrada 90 graus para o lado, o polegar se estenderá na direção da força. A regra da mão direita é outra expressão da regra do gimlet. Sinônimos. Soa diferente, na verdade - um.
- Damos a frase Wikipedia, dando uma estranheza. Quando refletido em um espelho, o direito de três vetores fica à esquerda, então você precisa aplicar a regra da mão esquerda em vez da direita. O elétron voou em uma direção, de acordo com os métodos adotados na física, a corrente se move na direção oposta. Como se refletido no espelho, portanto a força de Lorentz já é determinada pela regra da mão esquerda:
Se você colocar a mão esquerda de modo que o vetor de campo magnético entre na palma da mão, os dedos estendidos indicam a direção do fluxo de corrente inclinado 90 graus para o lado do polegar esticando o vetor de açãoforça
Você vê, as situações são semelhantes, as regras são simples. Como lembrar qual deles aplicar? O principal princípio da incerteza da física. O produto vetorial é calculado em muitos casos, com uma regra sendo aplicada.
Qual é a regra para aplicar
As palavras são sinônimos: arm, screw, gimlet
Primeiro analisamos a palavra-sinônimos, muitos começaram a se perguntar: se a história aqui deveria afetar o gimlet, por que o texto constantemente toca as mãos? Introduzimos o conceito dos três direitos, o sistema de coordenadas correto. Total, 5 palavras-sinônimos.
Foi necessário descobrir o produto vetorial de vetores: isso não funciona na escola. Esclareça a situação das crianças em idade escolar. Sistema de coordenadas cartesianas
Os gráficos escolares da placa são desenhados no sistema de coordenadas cartesianas X-Y.O eixo horizontal( parte positiva) é direcionado para a direita - esperamos, o eixo vertical aponta para cima. Nós damos um passo, acertando os três. Imagine: desde o início da contagem, o eixo Z olha para a turma. Agora os alunos conhecem a definição dos três vetores certos.
Na Wikipédia está escrito: é permitido levar triplos à esquerda, certo, ao calcular um produto vetorial, eles discordam. Usmanov é categórico a esse respeito. Com a permissão de Alexander Evgenievich, damos uma definição exata: um produto vetorial é um vetor que satisfaz três condições:
- O módulo do produto é igual ao produto dos módulos dos vetores originais e o seno do ângulo entre eles.
- O vetor resultante é perpendicular ao original( juntos formam um plano).
- Os vetores triplos( em ordem de contexto) o direito.
Os três corretos sabem. Então, se o eixo X é o primeiro vetor, Y é o segundo, Z será o resultado. Por que foi chamado o direito de três? Aparentemente, ele está conectado com parafusos, gimlets. Se o gimlet imaginário é torcido ao longo do caminho mais curto, o primeiro vetor é o segundo vetor, o eixo de translação da ferramenta de corte começará a se mover na direção do vetor resultante:
- A regra de gimlet se aplica ao produto de dois vetores.
- A regra do perfurador indica qualitativamente a direção do vetor resultante dessa ação. Quantitativamente, o comprimento é a expressão mencionada( o produto dos módulos dos vetores e o seno do ângulo entre eles).
Agora, todos entendem: a força de Lorentz é encontrada de acordo com a regra de um fio canhoto. Os vetores são coletados pelo triplo esquerdo, se mutuamente ortogonais( perpendiculares entre si), o sistema de coordenadas da esquerda é formado. No quadro, o eixo Z olhava na direção da visão( do público atrás da parede).
Técnicas simples para memorizar as regras do gimlet
As pessoas esquecem que é mais fácil determinar a força de Lorentz pela regra do gimlet com o fio canhoto. Quem quiser entender o princípio de funcionamento de um motor elétrico deve clicar duas vezes como as porcas. Dependendo do projeto, o número de bobinas do rotor é significativo, ou o circuito degenera, tornando-se uma gaiola de esquilo. Os pesquisadores de conhecimento são ajudados pela regra de Lorentz, que descreve o campo magnético onde os condutores de cobre se movem.
Para memorizar, vamos apresentar a física do processo. Suponha que um elétron se mova em um campo. A regra da mão direita é aplicada para encontrar a direção da força. Está provado: a partícula carrega uma carga negativa. A direção da força sobre o condutor é a regra da mão esquerda, lembre-se: físicos completamente a partir dos recursos esquerdos levaram que a corrente elétrica flui na direção oposta para onde os elétrons foram. E isso está errado. Por isso, é necessário aplicar a regra da mão esquerda.
Nem sempre vão tão wilds. Parece que as regras são mais confusas, não exatamente. A regra da mão direita é freqüentemente usada para calcular a velocidade angular, que é o produto geométrico do raio de aceleração: V = ω x r. Muitas pessoas serão ajudadas pela memória visual:
- O vetor do raio do caminho circular é direcionado do centro para o círculo.
- Se o vetor de aceleração estiver direcionado para cima, o corpo se moverá no sentido anti-horário.
Olhe, a regra da mão direita está novamente aqui: se você posicionar a palma de modo que o vetor de aceleração entre perpendicularmente à palma, estenda os dedos na direção do raio, dobrado em 90 graus, o polegar indica a direção do movimento do objeto.É o suficiente para desenhar uma vez no papel, lembrando pelo menos meia vida. A imagem é muito simples. Mais sobre a lição de física não terá que lutar com uma pergunta simples - a direção do vetor de aceleração angular.
Da mesma forma, o momento da força é determinado. Ele vem perpendicularmente do eixo do ombro, coincide com a direção com aceleração angular na figura descrita acima. Muitos vão perguntar: o que é necessário? Por que o momento da força não é uma grandeza escalar? Por que a direção? Em sistemas complexos, não é fácil rastrear a interação. Se houver muitos eixos, forças, adição vetorial de momentos ajudam. Você pode simplificar muito os cálculos.