The Chemistry Maths Book, Second Edition

(Grace) #1

446 Chapter 16Vectors


In this case aand bdefine the pairs of parallel sides of a parallelogram, and vector


addition is said to obey the parallelogram law. If aand bare displacements of a body


then their suma 1 + 1 bis the total displacement. If aand bare two forces acting on a


body, thena 1 + 1 bis the total (or resultant) force; the parallelogram law is then called


the ‘parallelogram of forces’.


2

Subtraction


Ifa 1 + 1 b 1 = 10 , where 0 is the null vector, thenb 1 = 1 −ais a vector


that has the same length as a,|b| 1 = 1 |a|, but points in the


opposite direction. The subtraction of vectors is then defined


by (Figure 16.4)


a 1 + 1 (−b) 1 = 1 a 1 − 1 b (16.3)


Scalar multiplication


The vectora 1 + 1 a 1 = 12 ahas twice the length of aand has the same direction. In general,


the product of a scalar (number) cand a vector ais written as ca. It has ctimes the


length of a, has the same direction as aif cis positive, and has opposite direction if c


is negative (Figure 16.5).


Ifc 1 = 10 thenca 1 = 10 , and the direction is not defined. A vector adivided by its length


|a|is the unit vector âthat has the same direction as a:


(16.4)


Unit vectors are often used to define direction.


ˆ


||


a


a


a


=


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a


b


a+b


(a)


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a


b


a+b


a


b


(b)


Figure 16.3


2

The parallelogram of velocities was described by Heron of Alexandria (1st century AD) in his Mechanics, but


also appears in a work attributed to Aristotle (384–322 BC).


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a


b


a+b


−b


a−b


Figure 16.4


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a


2 a


−a



1

2

a


Figure 16.5

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