|

Dodawanie i odejmowanie wektorów

Dodawanie i odejmowanie wektorów opisałam we wpisie „Wektory”. Znajdziesz tam opis metod graficznych oraz wykonywania działań na składowych. Poniżej znajdziesz przykłady z pełnymi rozwiązaniami, które mogą posłużyć za ćwiczenie tego zagadnienia. Powodzenia!

Dodawanie i odejmowanie wektorów – przykłady

Na rysunku znajduje się 6 wektorów. Każdy przykład to jedno działanie do wykonania z wykorzystaniem kilku z tych wektorów. Rozwiązanie jest zasłonięte – możesz je wyświetlić, jeśli chcesz sprawdzić odpowiedź lub potrzebujesz wyjaśnienia.

Dodawanie  i odejmowanie wektorów - 6 wektorów wykorzystywanych w przykładowych działaniach

Przykład 1.

Wyznacz wektor v=a+b\overrightarrow{v}=\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} metodą graficzną i podaj jego składowe.

Rozwiązanie

Wykonujemy następujące kroki: przenosimy wektor b\overrightarrow{b} tak, aby jego początek znajdował się w punkcie, w którym jest koniec wektora a\overrightarrow{a}, następnie łączymy początek wektora a\overrightarrow{a} z końcem wektora b\overrightarrow{b} – w ten sposób powstaje wektor v\overrightarrow{v}, który ma początek tam, gdzie pierwszy wektor sumy i koniec tam, gdzie ostatni wektor sumy. Jest to metoda wieloboku.
Suma wektorów a i b - wektor v
Jeśli chodzi o składowe mamy a=[6,2]\overrightarrow{a}=[6,-2] oraz b=[3,5]\overrightarrow{b}=[3,5].
v=[6+3;2+5]=[9;3]\overrightarrow{v}=[6+3;-2+5]=[9;3]

Przykład 2.

Wyznacz wektor u=c+2d\overrightarrow{u}=\overrightarrow{c}+2\overrightarrow{d} metodą graficzną i podaj jego składowe.

Rozwiązanie

Wykonujemy następujące kroki: przenosimy wektor d\overrightarrow{d} tak, aby jego początek znajdował się w punkcie, w którym jest koniec wektora c\overrightarrow{c}, następnie rysujemy kolejny wektor d\overrightarrow{d} tak, by jego początek był w punkcie końcowym pierwszego wektora d\overrightarrow{d}. Na końcu łączymy początek wektora c\overrightarrow{c} z końcem drugiego wektora d\overrightarrow{d} – w ten sposób powstaje wektor u\overrightarrow{u}, który ma początek tam, gdzie pierwszy wektor sumy i koniec tam, gdzie ostatni wektor sumy. Jest to metoda wieloboku.
Suma wektorów c i 2d - wektor u
Na składowych wygląda to następująco: c=[2;6]\overrightarrow{c}=[2;6], d=[2;2]\overrightarrow{d}=[2;-2].
u=[2+22;6+2(2)]=[6;2]\overrightarrow{u}=[2+2\cdot 2;6+2\cdot(-2)]=[6;2]

Przykład 3.

Wyznacz wektor w=de\overrightarrow{w}=\overrightarrow{d}-\overrightarrow{e} metodą graficzną i podaj jego składowe.

Rozwiązanie

Wykonujemy następujące kroki: konstruujemy wektor przeciwny do wektora e\overrightarrow{e}, czyli wektor o przeciwnym zwrocie e-\overrightarrow{e}, następnie przenosimy go tak, aby jego początek znajdował się w punkcie, w którym jest koniec wektora d\overrightarrow{d}. Na końcu łączymy początek wektora d\overrightarrow{d} z końcem wektora e-\overrightarrow{e} – w ten sposób powstaje wektor w\overrightarrow{w}, który ma początek tam, gdzie pierwszy wektor sumy i koniec tam, gdzie ostatni wektor sumy. Jest to metoda wieloboku.
Suma wektorów d i -e daje wektor w.
Na składowych wygląda to następująco: d=[2;2]\overrightarrow{d}=[2;-2], e=[4;1]-\overrightarrow{e}=[4;1].
w=[2+4;2+1]=[6;1]\overrightarrow{w}=[2+4;-2+1]=[6;-1]

Przykład 4.

Wyznacz wektor q=a+e2f\overrightarrow{q}=\overrightarrow{a}+\overrightarrow{e}-2\overrightarrow{f} metodą graficzną i podaj jego składowe.

Rozwiązanie

Wykonujemy następujące kroki: najpierw przenosimy wektor e\overrightarrow{e} tak, aby jego początek znajdował się w punkcie, w którym jest koniec wektora a\overrightarrow{a}. Następnie konstruujemy wektor przeciwny do wektora f\overrightarrow{f}, czyli wektor f-\overrightarrow{f}. Przenosimy go tak,aby jego początek był w punkcie końcowym wektora e\overrightarrow{e}. Jeszcze jeden wektor f-\overrightarrow{f} umieszczamy za poprzednim. Na końcu łączymy początek wektora a\overrightarrow{a} z końcem drugiego wektora f-\overrightarrow{f} – w ten sposób powstaje wektor q\overrightarrow{q}, który ma początek tam, gdzie pierwszy wektor sumy i koniec tam, gdzie ostatni wektor sumy. Jest to metoda wieloboku.
Suma wektorów a, e i -2f daje wektor q.
Na składowych wygląda to następująco: a=[6;2]\overrightarrow{a}=[6;-2], e=[4;1]\overrightarrow{e}=[-4;-1], 2f=[6;4]-2\overrightarrow{f}=[6;-4].
q=[64+6;214]=[8;7]\overrightarrow{q}=[6-4+6;-2-1-4]=[8;-7]

Podsumowanie

Mam nadzieję, że powyższe przykłady pomogły Ci zrozumieć, na czym polega dodawanie i odejmowanie wektorów metodą graficzną oraz na składowych. Jeśli masz jeszcze jakieś pytania lub wątpliwości, opisz je w komentarzu, a postaram się pomóc. Możesz wykorzystać wektory z rysunku do tworzenia własnych ćwiczeń z dodawania wektorów. Jeśli opanujesz tę umiejętność, nie będziesz mieć problemu na przykład ze składaniem prędkości lub wyznaczaniem siły wypadkowej. Wielkości wektorowe są bardzo ważne w fizyce, więc nie zaniedbuj takich ćwiczeń matematycznych.

Podobne wpisy

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *