11.4
考虑三维空间中的两个非零向量。如果这两个向量不平行,则它们定义一个唯一的平面,并构成一个平行四边形。
这些向量的叉积为我们提供了一个新的向量,该向量垂直于该平面。
为了确定合向量的方向,需使用右手定则。将手指与第一个向量对齐,并向第二个向量方向弯曲;拇指所指方向即为结果向量的方向。
从几何上看,叉积的大小等于由两个初始向量构成的平行四边形的面积。该面积可通过这两个向量的长度及其之间夹角的正弦值来计算。由于正弦函数在90度时达到最大值,因此当两个向量完全垂直时,该面积最大。
这一概念的一个重要实际应用是力矩。当使用扳手旋转螺栓时,力矩的大小取决于扳手的长度、施加力的大小以及力的作用角度。
由于力矩是半径与力的叉积,因此遵循相同的几何原理。当力垂直施加时,旋转效果达到最大,此时90度角的正弦值为1。
在三维空间中,任意两个非零且不平行的向量定义了一个唯一的平面,并在几何上构成一个平行四边形。这两个向量的叉积产生第三个向量,该向量与前两个向量所构成的平面正交。此向量不仅包含方向信息,还在实际应用中反映重要的物理量。
叉积矢量的方向由右手定则确定。当右手手指与第一个矢量对齐并朝向第二个矢量弯曲时,拇指…