При якому русі довжина
вектора переміщення дорівнює шляху?

У кінематиці для знаходження різних величин використовуються математичні методи. Зокрема, щоб знайти модуль вектора переміщення, потрібно застосувати формулу з векторної алгебри. У ній фігурують координати точок початку і кінця вектора, тобто початкового та підсумкового положення тіла.Інструкція

1

Під час руху матеріальне тіло змінює своє положення в просторі. Його траєкторія може бути прямою лінією або довільної, її довжина становить шлях тіла, але не відстань, на яке воно перемістилося. Ці дві величини збігаються тільки в разі прямолінійного руху.

2

Отже, нехай тіло вчинила деяке переміщення з точки А (х0, у0) в точку В (х, у). Щоб знайти модуль вектора переміщення, потрібно обчислити довжину вектора АВ. Накресліть координатні осі і нанесіть на них відомі точки початкового і кінцевого положення тіла А і В.

3

Проведіть відрізок з точки А в точку В, вкажіть напрямок. Опустіть проекції його кінців на осі і нанесіть на графіку паралельні і рівні їм відрізки, що проходять через розглядаються точки. Ви побачите, що на малюнку позначився прямокутний трикутник з катетами-проекціями і гіпотенузою-переміщенням.

4

По теоремі Піфагора знайдіть довжину гіпотенузи. Цей метод широко застосовується в векторній алгебрі і носить назву правила трикутника. Для початку запишіть довжини катетів, вони рівні різницям між відповідними абсциссами і координатами точок А і В:

ABx = x - x0 - проекція вектора на вісь Ох

ABy = y - y0 - його проекція на вісь Оу.

5

Визначте переміщення | AB |:

| AB | =? (ABx? + ABy?) = ((X - x0)? + (Y - y0)?).

6

Для тривимірного простору додайте в формулу третю координату - аплікат z:

| AB | =? (ABx? + ABy? + ABz?) = ((X - x0)? + (Y - y0)? + (Z - z0)?).

7

Отриману формулу можна застосовувати для будь-якої траєкторії і типу руху. При цьому величина переміщення має важливу властивість. Вона завжди менше або дорівнює довжині шляху, в загальному випадку її лінія не збігається з кривій траєкторії. Проекції - величини математичні, можуть бути як більше, так і менше нуля. Однак це не має значення, оскільки в розрахунку вони беруть участь в парному ступеня.