0.3 : Introduction to Vectors

일부 물리량을 정의하려면 크기와 방향을 모두 지정해야 합니다. 예를 들어, 미국 해안 경비대가 구조 임무를 위해 선박이나 헬리콥터를 파견할 때 구조대는 조난 신호까지의 거리뿐만 아니라 신호가 오는 방향도 알아야 가능한 한 빨리 도착할 수 있습니다. 여러 단위(크기)와 방향으로 완전히 지정된 물리량을 벡터 수량이라고 합니다. 벡터 수량의 예로는 변위, 속도, 위치, 힘 및 토크가 있습니다. 수학 언어에서 물리적 벡터 수량은 벡터라고 하는 수학적 대상으로 표시됩니다. 벡터 수량은 위에 화살표가 있는 기울임꼴 문자로 표시합니다. 크기만 있고 방향이 없는 수량은 스칼라 수량입니다. 따라서 weight는 벡터 수량이고 mass는 스칼라 수량입니다. 마찬가지로 speed는 스칼라 수량인 반면 velocity는 벡터 수량입니다.

캠핑 여행 중인 친구에게 텐트에서 6km 떨어진 멋진 낚시터를 발견했다고 말한다고 가정해 보겠습니다. 당신이 당신의 캠프장에서 구멍을 찾을 수 있는 방향을 제공하지 않는 한 당신의 친구가 구멍을 쉽게 찾을 수 없을 것입니다. 예를 들어, "내 텐트에서 북동쪽으로 약 6km를 걸어가세요."라고 말할 수 있습니다.여기서 핵심 개념은 거리 또는 크기(6km)와 방향(북동쪽)이라는 두 가지 정보를 제공해야 한다는 것입니다. 이 예에서 텐트에서 낚시터로와 같은 위치 변경을 변위라고 합니다. 이것은 벡터 수량의 예입니다. 기하학적으로 벡터는 화살표로 표시됩니다. 그들의 length (양수)는 벡터를 나타내는 기호 주위에 절대 값 표기법을 배치하여 표시되는 크기를 제공합니다. 화살표의 점은 방향을 나타내고 화살촉은 벡터의 끝점을 표시합니다.

두 벡터는 크기가 같고 방향이 같은 경우에만 같습니다. 방향이 같은 두 벡터를 평행 벡터라고 하는데, 이는 서로 평행하다는 것을 의미합니다. 그러나 벡터가 첫 번째 벡터에 대해 정확히 180°인 반대 방향을 가리키면 반평행이라고 합니다. 방향이 서로 수직인 두 벡터를 직교 벡터라고 합니다.

이 텍스트는 Openstax, University Physics Volume 1, Section 2.1: Scalars and Vectors에서 발췌한 것입니다.