向量叉乘右手定则原理(讲一点点数学:旋度,四维的引路之人)
关于向量叉乘右手定则原理,关于向量的叉乘右手定则判方向这个很多人还不知道,今天小源来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!1、a×b的方向:四指由a开始...
向量叉乘右手螺旋法则的使用教学
向量叉乘右手定则原理
关于向量叉乘右手定则原理,关于向量的叉乘右手定则判方向这个很多人还不知道,今天小源来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!1、a×b的方向:四指由a开始,指向b,拇指的指向就是a×b的方向,垂直于a和b所在的平面;b×a的方向:四指由b开始,指向a,拇指的指向就是b×a的方向,垂直于b和a所在的平面;a×b的方向与b×a的方向是相反的,且有:a×b=-b×a。2、注:向量积≠向量的积(向量的积一般指点乘)一定要清晰地区分开向量积(矢积)与数量积(标积)。3、扩展资料:叉乘满足的基本的性质如下:向量a×向量b=向量0 , 因为夹角是0, 所以平行四边形面积也是0, 即叉积长度为0。4、向量a×向量b =−(向量b×向量a), 等式两边的叉积等大反向, 模长因为平行四边形不变而相同, 方向因为右手法则旋转方向相反而相反。5、(λ向量a)×向量b=λ(向量a×向量b ), 这点比较好想, 因为: ①正数λ数量乘不会影响向量a的方向, 所以左右的叉积方向一样; 负数λ使得向量a反向了, 但也使得左右叉积方向相反。6、②对向量a进行缩放, 平行四边形面积也同等缩放。7、参考资料:百度百科——向量积。本文到此分享完毕,希望对大家有所帮助。向量叉乘右手定则原理拓展阅读
讲一点点数学:旋度,四维的引路之人
今天,我来给大家介绍旋度,最近有朋友评价,说我讲的数学物理通俗易懂,我很高兴,因为知识本就不该是阳春白雪,把自然界的东西描述得曲高和寡,再故弄玄虚一番,又有什么意思呢?
旋度是什么?这次,我没办法开门见山地说了!
因为旋度意味着场的变化率,场看不见,摸不着,它是“四维”的。
举个例子吧,这个函数长得很像抛物面,它有在三维空间中的图像:
两个未知数x,y确定了3维空间,多出了一个z轴
那这个函数,你能想象它的样子吗,反正笔者是做不到,因为它是“四维”的:
三个未知量的图像是什么呢?
四维:引力场想象图
四维:电磁场想象图
为了描述这些奇怪的四维“矢量场”,我们不得不引出三维的旋度来“指桑骂槐”;旋度,说白了就是一堆“沿着场变化的矢量箭头”(下文所描述的都是矢量场,比如电磁场就是矢量场),旋度的公式是什么呢,它长这个样子:
你看过去,头一晕,我的老天,这是什么鬼?
首先给大家解释这个rot,它的 rotation(旋转,转动)的缩写。rotA的意思就是对A矢量进行旋转,这个A矢量是函数,是变化的,不是简单的一个空间矢量。
我们先介绍叉乘,大家看到上面那个公式中有×这个符号,它有什么意义呢?叉乘需要用到右手定则:
右手定则:我们有一个C向量,它等于A向量×B向量,拿你的右手沿着A自然地转到B,大拇指指向的方向就是C向量了
我们定性的找到了C向量,那么定量的C向量怎么表示呢?它是用线性代数中的行列式算出来的,这里我只给大家结果,如果大家对怎么算叉乘感兴趣,我会开贴另讲:
请大家仔细观察这个图
符号▽是哈密顿算子,它表示:
我们今天不讲这个,因为三维的比较复杂
那么,我们通过前面的定义,就可以推出三个变量(x,y,z)旋度的具体形式:
注意,f(x,y,z)的意义是四维场
于是我们得到:
你现在说了,你算了这一大堆东西,我连旋度的影子都没有见到呢?不要着急,一个合格的魔术师总是能让人大吃一惊。我们进入今天的数学实验环节:
假设有一个四维场,描述它的函数是:
矢量场
我们虽然不知道四维的它长什么样子,但是依然可以求它的旋度来“指桑骂槐”。
我们在三维图中画出了这个函数的旋度的样子,可以知道这些空间向量在不停地绕着场的源头 f(x,y,z)进行旋转,这些个箭头矢量就是所谓的旋度rot(A):
旋度(矢量箭头)是四维场的三维表达,我们的科学前辈们很是聪明,他们从看不见的四维中找到了旋度,意味着盲人摸清了大象的全貌,意味着在人类黑暗中找到了光明!多么古怪,多么神奇?
旋度是什么,你理解了么?感谢你在百忙之中抽空阅读本文。喜欢就关注作者吧
费曼和杨振宁
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