Dois vetores são dados por a = 3,3 x - 6,4 yeb = -17,8 x + 5,1 y. Qual é o ângulo entre o vetor b e o eixo x positivo?

Dois vetores são dados por a = 3,3 x - 6,4 yeb = -17,8 x + 5,1 y. Qual é o ângulo entre o vetor b e o eixo x positivo?
Anonim

Responda:

#phi = 164 ^ "o" #

Explicação:

Aqui está mais rigoroso maneira de fazer isso (maneira mais fácil na parte inferior):

Somos solicitados a encontrar o ângulo entre o vetor # vecb # e o positivo # x #-eixo.

Vamos imaginar que há um vetor que aponta no positivo # x #direção do eixo, com magnitude #1# para simplificações. este vetor unitário que vamos chamar de vector veci #seria, bidimensionalmente,

#veci = 1hati + 0hatj #

o produto pontual destes dois vetores é dado por

#vecb • veci = bicosphi #

Onde

  • # b # é a magnitude de # vecb #

  • #Eu# é a magnitude de veci #

  • # phi # é o ângulo entre os vetores, que é o que estamos tentando encontrar.

Podemos reorganizar essa equação para resolver o ângulo, # phi #:

#phi = arccos ((vecb • veci) / (bi)) #

Portanto, precisamos encontrar o produto escalar e as magnitudes de ambos os vetores.

o produto pontual é

#vecb • veci = b_x i_x + b_yi_y = (-17.8) (1) + (5.1) (0) = cor (vermelho) (- 17.8 #

o magnitude de cada vetor é

#b = sqrt ((b_x) ^ 2 + (b_y) ^ 2) = sqrt ((- 17.8) ^ 2 + (5.1) ^ 2) = 18.5 #

#i = sqrt ((i_x) ^ 2 + (i_y) ^ 2) = sqrt ((1) ^ 2 + (0) ^ 2) = 1 #

Assim, o ângulo entre os vetores é

#phi = arccos ((- 17.8) / ((18.5) (1)))) cor (azul) (164 ^ "o" #

Aqui está um Mais fácil maneira de fazer isso:

Esse método pode ser usado, já que somos solicitados a encontrar o ângulo entre um vetor e o positivo # x #Eixo, que é onde normalmente medimos ângulos de qualquer maneira.

Portanto, podemos simplesmente pegar a tangente inversa do vetor # vecb # para encontrar o ângulo medido no sentido anti-horário do positivo # x #-eixo:

#phi = arctan ((5.1) / (- 17.8)) = -16.0 ^ "o" #

Nós devemos adicionar # 180 ^ "o" # para este ângulo devido ao erro da calculadora; # vecb # está na verdade no segundo quadrante:

# -16.0 ^ "o" + 180 ^ "o" = cor (azul) (164 ^ "o" #