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