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20 und a e = a ⋅ e Insbesondere gilt a x = a ⋅ e x a y = a ⋅ e y a z = a ⋅ e z Für die Winkel zwischen einem Vektor a und den Basisvektoren gilt dann: Abb. 2-21 Winkel zwischen a und dem Basisvektor e x a a x y cosα x = cosαy = ;cosαz = a a a z a Richtungskosinusse cos 2 2 α + cos α x y 2 + cos α z = 1 Die Komponenten eines Einheitsvektors im orthonormierten Basissystem sind die Kosinusse der Winkel zwischen dem Einheitsvektor und den Koordinatenachsen: e = { cosα ,cosα , cosα } x y z Abb. 2-22 Richtungskosinusse des Einheitsvektors
Prof. Dr. F.U. Mathiak, HS Neubrandenburg 21 Definition 2-25 Das vektorielle Produkt (oder äußere Produkt) zweier Vektoren a und b wird a × b geschrieben und wie folgt definiert (Abb. 2-23) 1. a × b ist ein Vektor. 2. a × b steht senkrecht auf a und senkrecht auf b. 3. a, b und a × b bilden in dieser Reihenfolge ein Rechtssystem. 4. Es ist a × b = a bsinϕ, also gleich dem Flächeninhalt A des von a und b gebildeten Parallelogramms. Abb. 2-23 Das Vektorprodukt zweier Vektoren Nach Definition 3 gilt für das Vektorprodukt das kommutative Gesetz nicht, vielmehr ist a × b = −b × a Sind die beiden Vektoren a und b parallel, so ist ϕ = 0 oder ϕ = π, dann ist a × b = 0 . Es ist also a × b = 0 für: a = 0 a ≠ 0 a = 0 a||b und und und b ≠ 0 b = 0 b = 0 ( ϕ = 0 oder π) Insbesondere ist also: a × a = 0 Für die Einheitsvektoren gilt:
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20<br />
und<br />
a e<br />
= a ⋅ e<br />
Insbeson<strong>de</strong>re gilt<br />
a<br />
x<br />
= a ⋅ e<br />
x<br />
a<br />
y<br />
= a ⋅ e<br />
y<br />
a<br />
z<br />
= a ⋅ e<br />
z<br />
Für die Winkel zwischen einem Vektor a und <strong>de</strong>n Basisvektoren gilt dann:<br />
Abb. 2-21 Winkel zwischen a und <strong>de</strong>m Basisvektor e x<br />
a a<br />
x<br />
y<br />
cosα<br />
x<br />
= cosαy<br />
= ;cosαz<br />
=<br />
a a<br />
a<br />
z<br />
a<br />
Richtungskosinusse<br />
cos<br />
2<br />
2<br />
α + cos α<br />
x<br />
y<br />
2<br />
+ cos α<br />
z<br />
= 1<br />
Die Komponenten eines Einheitsvektors<br />
im orthonormierten Basissystem<br />
sind die Kosinusse <strong>de</strong>r Winkel<br />
zwischen <strong>de</strong>m Einheitsvektor<br />
und <strong>de</strong>n Koordinatenac<strong>hs</strong>en:<br />
e =<br />
{ cosα<br />
,cosα<br />
, cosα<br />
}<br />
x<br />
y<br />
z<br />
Abb. 2-22 Richtungskosinusse <strong>de</strong>s Einheitsvektors