物理基礎、單位與測量
向量分量
向量分量是一個向量沿著選定方向的片段,通常是水平的 x 軸與垂直的 y 軸。與其直接處理一個傾斜的箭頭,你問「它有多少指向東、有多少指向北?」這兩個數字,x 分量與 y 分量,合起來就承載了原箭頭的全部資訊。
對一個量值為 A、與 x 軸夾角 theta 的向量,分量為 A_x = A cos(theta) 與 A_y = A sin(theta)。反過來,量值是 A = sqrt(A_x^2 + A_y^2)(畢氏定理),方向是 theta = arctan(A_y / A_x)。好處極大:要把好幾個向量相加,你只需把它們所有的 x 分量加起來得到總 x、把所有 y 分量加起來得到總 y,再重新組合。棘手的幾何變成做兩次的普通算術。
這個「分解成分量」的步驟是每一道力學問題的主力:拋體運動、斜面上的力、平衡。選聰明的座標軸(例如沿斜面與垂直斜面)能把一團混亂的問題變成一道簡單的題目。
一顆以 20 m/s、與水平成 30 度射出的球,水平分量為 20 cos 30 度,約 17 m/s,垂直分量為 20 sin 30 度 = 10 m/s。如此一來,水平運動與垂直運動就能分開處理。
把向量拆成 x 與 y,就把幾何變成了算術。
分量取決於你選的座標軸;同一個向量在旋轉過的座標系中有不同的分量,但它的量值與物理意義並不改變。
又称
另见