НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 1. ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ. МЕТОД КООРДИНАТ В МЕХАНИКЕ
Скачать Содержание

ГЛАВА 1. ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ. МЕТОД КООРДИНАТ В МЕХАНИКЕ


(3) суммарная сила будет направлена по диагонали этого параллелограмма, а ее величина пропорциональна (с тем же масштабным коэффициентом) длине диагонали (для рассмотренного примера величина суммарной силы будет равна 5 Н (рис. 1.1); (4) направлено ускорение будет вдоль диагонали, а его величина будет равна a = 5 (Н) / m = 5 м/с2. Таким образом, физический закон,

Рис. 1.1

описывающий движение тела под действием нескольких сил, фактически, задает нам правило сложения сил, которое называется правилом параллелограмма. Величины, которые обладают такими свойствами, то есть характеризуются численным значением и направлением в пространстве и складываются с себе подобными величинами по правилу параллелограмма (или треугольника – другой вариант правила сложения векторов), называются векторными или векторами. Среди физических величин, рассматриваемых в школьном курсе физики, к векторным относятся: скорость, сила, импульс, напряженность электрического поля и др.


Понятие вектора ввел в математику выдающийся ирландский математик и физик У. Гамильтон (1805 —1865). Он сформулировал основы векторного исчисления, описал некоторые операции векторного анализа. Гамильтон является и автором самого термина «вектор» (лат. vector – несущий). В последующем векторный анализ использовал Дж. Максвелл в своих трудах по электромагнетизму, обратив внимание физиков на новое исчисление. Развил векторный анализ Дж. Гиббс, а затем О. Хевисайд в начале двадцатого века придал ему современный вид, в том числе и с точки зрения обозначений.


Последний пункт определения векторной величины является очень существенным. Например, силу или скорость можно считать векторами, а силу тока или кинетическую энергию – нельзя, несмотря на то, что последние величины и можно было бы охарактеризовать определенным направлением1.

1 См. также обсуждение этого вопроса в очень глубокой книге С.В. Ащеулова и В.А. Барышева «Задачи по элементарной физике».