PRODOTTO SCALARE E VETTORIALE

PRODOTTO SCALARE E VETTORIALE

In precedenza abbiamo visto come moltiplicare un vettore per un numero. Oggi ci occupiamo di come possiamo moltiplicare due vettori tra loro.

PRODOTTO SCALARE E VETTORIALE : il PRODOTTO SCALARE

Il prodotto scalare

tra due vettori è un numero che si ottiene moltiplicando il modulo del primo vettore per la proiezione del secondo sul primo:

Il prodotto scalare trasforma due vettori in un numero e ci dà la misura di quanto essi siano ≪concordi≫:

  • se i vettori sono paralleli e di verso concorde, il prodotto scalare è massimo ed è uguale al prodotto tra i moduli dei due vettori;
  • se i due vettori sono paralleli e di verso opposto, il prodotto scalare è minimo e corrisponde al valore del caso precedente con il segno meno;
  • se i due vettori sono perpendicolari il prodotto scalare è nullo

Le situazioni intermedie si ottengono con le regole della trigonometria, che danno la formula generale del prodotto scalare:

In Fisica incontreremo diverse grandezze che sono definite come prodotto scalare di due vettori. Un esempio è il LAVORO, definito come il prodotto scalare di una forza per uno spostamento:


Il prodotto scalare gode delle seguenti proprietà:

• commutativa:

• distributiva rispetto alla somma:

In seguito vedremo come esprimere il prodotto scalare mediante le sue componenti cartesiane.

PRODOTTO SCALARE E VETTORIALE : il PRODOTTO VETTORIALE

Un’altra operazione che si può fare con due vettori è il cosiddetto prodotto vettoriale, che restituisce come risultato un vettore perpendicolare al piano individuato dai due vettori.

RICORDA: mentre il risultato del prodotto scalare è un NUMERO (quindi una grandezza SCALARE), il risultato del prodotto vettoriale è un VETTORE!

Dati due vettori  e  ,  si definisce prodotto vettoriale

il vettore perpendicolare al piano individuato dai due vettori dati, con modulo pari all’area del parallelogramma costruito su   e  e verso dato dalla regola della mano destra:

REGOLA DELLA MANO DESTRA:

se il primo vettore è parallelo all’asse del pollice e il secondo a quello delle altre dita, il prodotto vettoriale è orientato nel verso uscente dal palmo della mano

NOTA BENE:

Se si scambia l’ordine dei due vettori il verso cambia, per cui il prodotto vettoriale NON gode della proprietà commutativa, ma risulta:

In altre parole, il prodotto vettoriale è ANTICOMMUTATIVO.

Il modulo del vettore , è dato dalla formula:

Il prodotto vettoriale gode delle seguenti proprietà:
anticommutativa (invertendo l’ordine dei vettori il prodotto vettoriale cambia verso)

  • distributiva rispetto alla somma: 

Anche in questo caso, vedremo in seguito come scriverne l’espressione cartesiana

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