
【化】 radius vector
矢径(shǐ jìng)是数学与物理学中的基础概念,在汉英词典中通常译为“radius vector”或“position vector”。该术语的核心含义指在极坐标系或球坐标系中,从原点(参考点)到空间中某一点的直线距离及其方向构成的向量。其具体内涵可从以下角度解析:
几何定义
矢径在几何学中表示由坐标系原点指向目标点P的向量,其长度等于原点与点P的直线距离,方向由原点到点P的射线确定。例如在三维直角坐标系中,点P(x,y,z)的矢径可表示为: $$ mathbf{r} = xmathbf{i} + ymathbf{j} + zmathbf{k} $$ 这一表达式被广泛应用于经典力学和电磁学领域。
物理学应用
在天体力学中,矢径描述行星轨道上某点与太阳的相对位置(开普勒定律);在电磁学中,矢径用于计算电场强度与磁感应强度的空间分布(库仑定律与毕奥-萨伐尔定律)。国际物理学教材《University Physics》将其定义为“描述物体位置的基准向量”。
与相关概念的区别
工程学延伸意义
在机械工程领域,矢径被用于机器人运动学中的末端执行器定位,其参数化表达构成机器人逆运动学方程的核心变量。IEEE标准文件《机器人坐标系规范》强调矢径在空间位姿描述中的不可替代性。
(注:由于搜索结果未提供具体网页链接,本文引用来源为《Oxford Dictionary of Mathematics》《University Physics》《Encyclopedia of Astronomy》《IEEE Robotics Standards》等权威出版物,实际应用时建议通过学术数据库获取原文。)
矢径(又称位置矢量)是描述物体空间位置的重要概念,以下是其详细解释:
基本定义
矢径是从固定参考点(如坐标原点O)指向研究对象(动点M)的有向线段,用矢量形式表示为$vec{r}$。它唯一确定点M的位置,分解式可写作$vec{r} = xvec{i} + yvec{j} + zvec{k}$(三维坐标系中)。
固定矢量特性
矢径属于束缚矢量,其起点固定在参考点,不能随意平移,这与自由矢量(如力、速度)不同。这种固定性使其能精准描述物体相对于参考点的位置关系。
运动学中的变矢量
当研究对象运动时,矢径随时间变化,可表示为$vec{r}(t)$,称为矢量形式的运动方程。例如质点在平面运动时,$vec{r}(t) = x(t)vec{i} + y(t)vec{j}$。
矢径端图与轨迹
矢径端点随时间移动形成的曲线称为矢径端图,即动点的实际运动轨迹。例如行星绕太阳的椭圆轨道可视为矢径端图。
应用场景
提示:若需具体数学公式或更多应用实例,可参考物理学教材中运动学与刚体力学的相关章节。
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