关于物理中矢量的方向与在其前加正负号的情况讨论

关于物理中矢量的方向与在其前加正、负号的情况讨论撰稿人：尹东娇摘要：物理是一门研究物体运动规律的学科，其中会牵扯到许多既有大小，也有方向的物理量，并且这些物理量之间的运算满足平行四边形（或三角形）定则，这些量就是矢量。有方向就代表会变向，所以就牵扯到方向的正负关系，前提是在运算前已经规定好了正方向。本论文旨在讲述矢量的方向与在其前添加正、负号的关系及解释。关键词：物理量矢量平行四边形定则正负关系矢量取正或取负与研究矢量前规定的正方向有关，下面依一个例子为研究对象，讨论矢量的正负。例1，一辆汽车通过凸形桥，并处于凸形桥的最高点，已知凸形桥的半径为R，求该汽车运动到凸形桥最高点时对桥面的压力（已知汽车运动到最高点线速度gR线V，g为重力加速度）。下面用两种方法解题，即如下：解法一：汽车运动到最高点时受力分析如原图；取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得：RmvF-G2支所以Rmv-GF2支，方向为竖直向上，根据牛顿第三定律指得，支FFN，均取正值；NF为汽车对桥面的压力大小。解法二：汽车受力分析图如原图取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得：RmvFG2支所以G-RmvF2支，而gR线V，所以0F支根据牛顿第三定律知道NF的方向与支F方向相反，所以Rmv-G-FF2N支。通过比较两种解法可以看到，前一种解法中尽管支F与正方向相反，但是支F仍然取正值，有所不同的是支F前有一个负号，这种情况下负号就表示支F的方向；后一种解法中支F前没有负号，两种情况下正方向都相同，为什么支F的呈现方式不一样呢？这里就牵扯到一个矢量取值问题，第二种情况下支F本身就为负值，所以解法中没有重复给负号，这也就保证了正确性。所以两种解法中支F一个取正，一个取负，但都是正确无误的。这就需要说明支F的正负，即第一种解法中支F取正值，第二种解法中支F取负值，这里就是需要添加负号来满足了。第二种解法较普遍，只需要判断矢量正负，就可以确定方向了。所以第二种解法可以用来判断矢量的方向与正方向的关系。要记住在求力学问题时，正方向是一定不能缺少的。