- เวกเตอร์และสเกลาร์
- ปริมาณเวกเตอร์ (Vector quantity) คือ ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง จึงจะได้
ความหมายที่ชัดเจน เช่น แรง ความเร็ว น้ำหนัก ความเร่ง โมเมนต์ การขจัด สนามแม่เหล็ก ความดัน
- ปริมาณสเกลาร์ (Scalar quantity) คือ ปริมาณที่บอกขนาดเพียงอย่างเดียวก็สามารถ
เข้าใจถึงความหมายที่ชัดเจน เช่น มวล พื้นที่ ปริมาตร เป็นต้นซึ่งเราจะเห็นว่าปริมาณเวกเตอร์นั้นจำเป็นต้องมีการบอกถึงทิศทาง ซึ่งในการคำนวณนั้นเราจำเป็นต้องสมมติให้ปริมาณเวกเตอร์ที่ไปด้านหนึ่งเป็นบวก และถ้าย้อนกลับอีกด้านเราจะสมมติให้เป็นลบ ซึ่งในการคำนวณนั้นเราจะต้องยึดถือหลักการนี้ให้ดี เพราะถ้าเมื่อเราสมมติให้ปริมาณที่กระทำด้านใดเป็นบวกแล้ว ตัวต่อๆไปก็จะต้องยึดถือทิศทางด้านนั้นเสมอไปในการคำนวณ เพราะถ้าในการคำนวณโจทย์ใดๆแล้ว เรากลับค่าสลับกันไปมาจะทำให้ค่าที่คำนวณได้นั้นผิดพลาดทันที เช่น ในตัวอย่างต่อไปนี้
ปริมาณทางฟิสิกส์จึงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
- ปริมาณสเกลาร์ (Scalar quantity) คือ ปริมาณที่มีเพียงขนาดอย่างเดียว โดยสามารถบอกแต่ขนาดอย่างเดียวก็ได้ความหมายสมบูรณ์ ไม่ต้องบอกทิศทาง เช่น ระยะทาง มวล เวลา ปริมาตร งาน พลังงาน ความหนาแน่น อุณหภูมิ พื้นที่ อัตราเร็ว ฯลฯ และการหาผลลัพธ์ของปริมาณสเกลาร์ก็อาศัยหลักการทางพีชคณิต คือ วิธีการ บวก ลบ คูณ หาร
- ปริมาณเวกเตอร์ (Vector quantity) คือ ปริมาณที่มีทั้งขนาด และทิศทาง โดยเป็นปริมาณที่ต้องบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะได้ความหมายสมบูรณ์ เช่น การกระจัด ความเร็ว ความเร่ง แรง โมเมนตัม น้ำหนัก โมเมนต์ ฯลฯ การรวมกันของปริมาณเวกเตอร์ต้องพิจารณาทั้งขนาดและทิศทาง นั่นก็คือการหาผลลัพธ์ของปริมาณเวกเตอร์ต้องอาศัยวิธีการทางเวกเตอร์โดยต้องหาผลลัพธ์ทั้งขนาดและทิศทาง
เวกเตอร์
ปริมาณในทางฟิสิกส์ มี 2 ปริมาณ คือ
1. ปริมาณสเกลาร์ (Scalar) เป็นปริมาณที่บอกขนาดเพียงอย่างเดียว เช่น มวล , อัตราเร็ว , พลังงาน ฯลฯ
2. ปริมาณเวกเตอร์ (Vector) เป็นปริมาณที่บอกทั้งขนาดและทิศทาง เช่น ความเร็ว , ความเร่ง , การกระจัด , แรง ฯลฯ
1. การรวมเวกเตอร์
การรวมเวกเตอร์ หมายถึง การบวกหรือลบกันของเวกเตอร์ตั้งแต่ 2 เวกเตอร์ ขึ้นไป ผลลัพธ์ที่ได้เป็นปริมาณเวกเตอร์ เรียกว่า
เวกเตอร์ลัพธ์ (Resultant Vector) ซึ่งพิจารณาได้ ดังนี้
1.1 การบวกเวกเตอร์โดยวิธีการเขียนรูป ทำได้โดยเขียนเวกเตอร์ที่เป็นตัวตั้ง
จากนั้นเอาหางของเวกเตอร์ที่เป็นผลบวกหรือผลต่าง มาต่อกับหัวของเวกเตอร์ตัวตั้ง โดยเขียนให้ถูกต้องทั้งขนาด
และทิศทาง เวกเตอร์ลัพธ์หาได้โดยการวัดระยะทาง จากหางเวกเตอร์แรกไปยังหัวเวกเตอร์สุดท้าย
จากรูป เวกเตอร ์ =
1.2 การบวกเวกเตอร์โดยใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์
ให้ เวกเตอร์ ทำมุมกับ เป็นมุม q คำนวณหาเวกเตอร์ลัพธ์ได้ ดังนี้
ผลคูณเวกเตอร์ (Vector Product หรือ Cross Product แทนด้วยเครื่องหมาย “x” )
กำหนดให้ และ เป็นเวกเตอร์ที่ทำมุม q ต่อกัน และ เป็นเวกเตอร์ลัพธ์ โดย
ขนาดของ มีนิยามว่า
ทิศทางของ หาได้โดยใช้กฎมือขวา โดยปลายนิ้วทั้งสี่แทนทิศทางของ และหมุนไปหา จะได้นิ้วหัวแม่มือแทนทิศทางของ