Din fizică se cunoaște regula paralelogramului de compunere a două forțe ce acționează sub un unghi una față de alta. După această regulă se pot aduna numai doi vectori necoliniari.
Construcția
Fixăm doi vectori necoliniari și . Luăm un punct arbitrar și construim vectorii și . Construim apoi și .
fig. 1 — paralelogramul construit pe vectorii și
În rezultat obținem paralelogramul . Deoarece , după regula triunghiului obținem
Regula paralelogramului
, unde este vectorul orientat după diagonala paralelogramului , construit pe vectorii și aduși la originea comună .
Cum se citește figura — regula paralelogramului
Pasul 1 — originea comună. (albastru) și (portocaliu) pornesc din același punct — aici diferă de regula triunghiului.
Pasul 2 — construcția (gri punctat). Prin paralela la , prin paralela la ; ele se taie în și închid paralelogramul .
Pasul 3 — mutarea lui . Latura punctată este paralelă, egală și la fel orientată cu , deci : drumul înseamnă „întâi , apoi ”, cap la cap.
Pasul 4 — concluzia (violet). Regula triunghiului în triunghiul dă diagonala .
Pe ce se bazează: laturile opuse ale unui paralelogram sunt paralele și egale ⇒ echipolență (pasul 3); regula triunghiului (pasul 4).
Ce să verificați singuri pe figură: (1) diagonala violet pleacă din , nu din sau ; (2) apropiați în gând de dreapta lui : paralelogramul se turtește și dispare când vectorii devin coliniari — de aceea regula cere vectori necoliniari.
Care regulă este mai generală?
Regula triunghiului este mai generală
Regula paralelogramului (relația 5) rezultă din cea a triunghiului. Regula triunghiului este mai generală, deoarece include și adunarea vectorilor coliniari, pe când regula paralelogramului nu poate fi aplicată la adunarea unor astfel de vectori.
Motivul este simplu: dacă , atunci punctele , , sunt coliniare și nu se formează niciun paralelogram.
| Regula triunghiului | Regula paralelogramului | |
|---|---|---|
| Cum se așază vectorii | cap la cap | din origine comună |
| Vectori coliniari | da | nu |
| Mai mult de 2 vectori | da (regula poligonului) | nu direct |
| Suma este | latura de închidere | diagonala |
Completare — cealaltă diagonală
În paralelogramul construit pe și din originea comună :
- diagonala din reprezintă ;
- cealaltă diagonală reprezintă (orientată de la extremitatea lui spre extremitatea lui ).
Un singur desen conține deci și suma, și diferența. Vezi Scăderea vectorilor.
Întrebări de control
- De ce regula paralelogramului nu funcționează pentru vectori coliniari?
- Arătați că regula paralelogramului rezultă din regula triunghiului.
- Când diagonala paralelogramului construit pe și are lungimea maximă posibilă?
- Ce condiție trebuie să îndeplinească și pentru ca paralelogramul să fie romb? Ce devine atunci diagonala?
Legături
- Anterior: Adunarea vectorilor. Regula triunghiului și a poligonului
- Continuare: Proprietățile adunării vectorilor