如何準確理解位置矢量?

位置矢量簡稱位矢,在理工科課程中大量應用,是一個基本的物理或者數學上的概念。很多學生知道這個概念,但是卻無法說出其包含的內容,無法說出其準確的含義。

如何準確理解位置矢量

方法/步驟

位置矢量是一個空間向量,等價於三維空間中各單位分量中相應的分量函數的向量相加。

如何準確理解位置矢量

位置矢量的大小稱為這個向量的模,數學上用兩條豎線將空間向量包圍來表示,定義為各個分向量的平方和,再開方。這在理解上不存在問題,就像高中學過的平面上兩點的距離一樣,都是先求平方和再開方。

如何準確理解位置矢量

既然位置矢量有方向,那就應該有一些物理量來表示其方位,一般是用角度來表示。三個角度就可以完整的求出其方位,在x軸上的角度的餘弦的大小為x分量與向量的模相除的值,其他兩個角度表示的方法一樣。

如何準確理解位置矢量

位矢的第一個性質是矢量性,一個矢量應該包含有起點和終點,一個點的矢量是以這個點為終點,座標原點為起點的。起點和終點相連,從起點指向終點的方向就是矢量的方向。

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位矢的第二個性質是瞬時性,當一個質點發生移動時,哪怕是一個無窮小的移動,都會引起位矢大小和方向的變化。因為兩點只能夠確定一個位矢,當一個點發生過變化時,兩個點的相對位置就會發生變化,所以位矢是每時每刻都在變化的。

如何準確理解位置矢量

位矢的第三個性質是相對性,位矢是依靠座標系而存在的,在一個座標系中確定的位矢,在另外一個座標系中位矢的大小和方向都有可能發生改變。

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