Introducció

Els vectors són elements fonamentals en la representació i manipulació d'objectes en l'espai tridimensional. En aquest tema, explorarem els conceptes bàsics dels vectors en 3D, incloent les seves propietats, operacions i aplicacions pràctiques.

Conceptes Clau

Definició de Vector en 3D

Un vector en l'espai tridimensional es pot definir com una entitat que té magnitud i direcció. Es representa habitualment com una terna de coordenades .

Notació

Un vector en 3D es pot escriure de diverses maneres:

  • Coordenades:
  • Forma columnar:
  • Amb components: , on , i són els vectors unitat en les direccions , i respectivament.

Magnitud d'un Vector

La magnitud (o longitud) d'un vector es calcula utilitzant la fórmula:

Direcció d'un Vector

La direcció d'un vector es pot expressar en termes dels angles que forma amb els eixos de coordenades, o mitjançant un vector unitari en la mateixa direcció. Un vector unitari es defineix com un vector amb magnitud 1:

Operacions amb Vectors

Suma de Vectors

La suma de dos vectors i es calcula component a component:

Resta de Vectors

La resta de dos vectors es calcula de manera similar a la suma:

Multiplicació per un Escalar

Multiplicar un vector per un escalar implica multiplicar cada component del vector per :

Producte Escalar

El producte escalar (o punt) de dos vectors i es defineix com:

Producte Vectorial

El producte vectorial de dos vectors i resulta en un tercer vector que és perpendicular als dos vectors originals:

Exemples Pràctics

Exemple 1: Càlcul de la Magnitud

Troba la magnitud del vector .

Exemple 2: Producte Escalar

Troba el producte escalar dels vectors i .

Exemple 3: Producte Vectorial

Troba el producte vectorial dels vectors i .

Exercicis Pràctics

Exercici 1: Càlcul de la Magnitud

Troba la magnitud del vector .

Exercici 2: Producte Escalar

Troba el producte escalar dels vectors i .

Exercici 3: Producte Vectorial

Troba el producte vectorial dels vectors i .

Solucions dels Exercicis

Solució 1

Solució 2

Solució 3

Conclusió

En aquesta secció, hem explorat els conceptes bàsics dels vectors en l'espai tridimensional, incloent la seva definició, magnitud, direcció i operacions fonamentals com la suma, resta, producte escalar i producte vectorial. Aquests conceptes són essencials per a la manipulació de gràfics en 3D i seran la base per a temes més avançats en aquest curs.

© Copyright 2024. Tots els drets reservats
Fem servir cookies per millorar la teva experiència d'ús i oferir continguts adaptats als teus interessos Acceptar Més informació