Qual é o vetor unitário que é ortogonal ao plano contendo (-i + j + k) e (3i + 2j - 3k)?

Qual é o vetor unitário que é ortogonal ao plano contendo (-i + j + k) e (3i + 2j - 3k)?
Anonim

Responda:

Existem dois vetores unitários aqui, dependendo da sua ordem de operações. Eles são # (- 5i + 0j -5k) # e # (5i + 0j 5k) #

Explicação:

Quando você pega o produto cruzado de dois vetores, calcula o vetor que é ortogonal aos dois primeiros. No entanto, a solução de # vecAoxvecB # é geralmente igual e oposta em magnitude de # vecBoxvecA #.

Como uma atualização rápida, um produto cruzado de # vecAoxvecB # constrói uma matriz 3x3 que se parece com:

# | i j k | #

# | A_x A_y A_z | #

# | B_x B_y B_z | #

e você obtém cada termo pegando o produto dos termos diagonais da esquerda para a direita, partindo de uma dada letra vetorial unitária (i, j ou k) e subtraindo o produto de termos diagonais da direita para a esquerda, a partir do mesma letra vetorial unitária:

# (A_yxxB_z-A_zxxB_y) i + (A_zxxB_x-A_x xxBz) j + (A_x xxB_y-A_yxxB_x) k #

Para as duas soluções, vamos definir:

#vecA = - i + j + k #

# vecB = 3i + 2j-3k #

Vamos ver as duas soluções:

  1. # vecAoxvecB #

Como dito acima:

# vecAoxvecB = (A_yxxB_z-A_zxxB_y) i + (A_zxxB_x-A_x xxBz) j + (A_x xxB_y-A_yxxB_x) k #

# vecAoxvecB = (1xx (-3) -1xx2) i + (1xx3 - (- 1) xx (-3)) j + (- 1 xx2-1xx3) k #

#vecAoxvecB = (- 3-2) i + (3-3) j + (- 2-3) k #

#color (vermelho) (vecAoxvecB = -5i + 0j-5k #

  1. # vecBoxvecA #

Como um flip para a primeira formulação, pegue as diagonais novamente, mas a matriz é formada de forma diferente:

# | i j k | #

# | B_x B_y B_z | #

# | A_x A_y A_z | #

# vecBoxvecA = (A_zxxB_y-A_yxxB_z) i + (A_x xxB_z-A_z xxBx) j + (A_y xxB_x-A_x xxB_y) k #

Observe que as subtrações estão invertidas. Isso é o que causa a forma 'igual e oposta'.

# vecBoxvecA = (1xx2-1xx (-3)) i + ((- 1) xx (-3) -1 xx3) j + (1 xx3 - (- 1) xx2) k #

# vecBoxvecA = (2 - (- 3)) i + (3-3) j + (3 - (- 2)) k #

#color (azul) (vecBoxvecA = 5i + 0j + 5k #