矢量是數學、物理學和工程科學等多個自然科學中的基本概念,指一個同時具有大小和方向的幾何對象,因常以箭頭符號標示以區別於其它量而得名。直觀上,矢量通常被標示為一個帶箭頭的線段。
什麼是矢量
也叫向量。由大小和方向共同決定的量。與“標量”相對。如力、速度等物理量。矢量的運算與標量不同,如矢量的合成遵循平行四邊形法則。指一個同時具有大小和方向的幾何對象,因常以箭頭符號標示以區別於其它量而得名。直觀上,矢量通常被標示為一個帶箭頭的線段。
線段的長度可以表示矢量的大小,而矢量的方向也就是箭頭所指的方向。物理學中的位移、速度、力、動量、磁矩、電流密度等,都是矢量。與矢量概念相對的是隻有大小而沒有方向的標量。
在數學中,矢量也常稱為向量,即有方向的量。並采用更為抽象的矢量空間(也稱為線性空間)來定義,而定義具有物理意義上的大小和方向的向量概念則需要引進瞭范數和內積的歐幾裡得空間。
矢量和標量的區別
標量隻有大小沒有方向,比如說質量、體積、溫度、路程。矢量既有大小又有方向,比如說力、速度、位移。
一種是在選定測量單位以後,僅需用數字表示大小的量叫標量;另一種是在選定測量單位後,除用數字表示其大小外,還需用一定的方向才能說明性質,叫矢量。
在中學物理中,無論是矢量,還是標量,都存在正負號問題。矢量正負號:表示矢量的方向。若矢量為正,表示該矢量跟選定正方向相同;矢量為負表示跟選定正方向相反。標量正負號:雖然標量無方向,但有的標量也存在正、負號問題。
在中學物理中,長度、質量、時間、密度、功、能量、溫度、電流強度等都是標量,標量運算服從代數運算法則。力、位移、速度、加速度、動量、沖量、電場強度、磁感應強度等都是矢量,矢量的運算要遵循平行四邊形法則或三角形法則。矢量常用帶有箭頭的直線段表示。線段的長度代表矢量大小,箭頭代表矢量的方向。