Un determinado vector en el plano xy tiene una componente x de 4 my una componente ay de 10 m. Luego se gira en el plano xy para que su componente x se duplique. Su nuevo componente y es?

Sourabh Khandelwal tiene una excelente respuesta a esto. El mío es esencialmente el mismo, pero voy a tratar de explicarlo un poco más accesible.

Lo que esto le pide que haga es dibujar el vector en papel cuadriculado, medirlo y luego rotarlo para que la parte x tenga 8 bits de largo. Puede hacer esto en papel cuadriculado para encontrar la respuesta.


Lamentablemente, esta respuesta no es un número entero, por lo que será imprecisa. Sale a poco más de 7.

Si desea una respuesta mejor que “cerca de 7”, entonces tenemos que resolverla matemáticamente. Resolverlo con matemáticas funciona exactamente igual que resolverlo en papel.

Si observa el vector superior, en la imagen de arriba, es la hipotenusa de un triángulo rectángulo.

¿Cómo encuentras la longitud de la hipotenusa en un triángulo rectángulo? Con el teorema de Pitágoras.

[matemáticas] longitud = \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} [/ matemáticas]

Ahora un tecnicismo. Para Vectores, el término matemático apropiado es “Magnitud” en lugar de “Longitud”. La única diferencia es el nombre.

La longitud, o magnitud, del primer vector es
[matemáticas] longitud_1 = \ sqrt {4 ^ 2 + 10 ^ 2} = \ sqrt {116} [/ matemáticas]

La longitud del vector no cambia cuando lo gira, por lo que sabe la longitud del segundo vector.
[matemáticas] length_2 = \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} = \ sqrt {116} [/ matemáticas]

También conoce el nuevo componente X del vector del problema.

[matemáticas] \ sqrt {8 ^ 2 + y ^ 2} = \ sqrt {116} [/ matemáticas]

Ahora es álgebra. Cuadrado de ambos lados
[matemáticas] 8 ^ 2 + y ^ 2 = 116 [/ matemáticas]
[matemáticas] 64 + y ^ 2 = 116 [/ matemáticas]
[matemáticas] 64 – 64 + y ^ 2 = 116 – 64 [/ matemáticas]
[matemáticas] y ^ 2 = 52 [/ matemáticas]

Toma la raíz cuadrada de ambos lados
[matemáticas] y = \ sqrt {52} [/ matemáticas]
[matemáticas] y \ aprox. 7.2 [/ matemáticas]
… Que es un poco más de 7, el mismo valor que encontraste al hacerlo en papel cuadriculado.

Magia.

Le sigue un hecho que: La magnitud de los vectores no cambia debido a su rotación.

Magnitud antes de la rotación = [math] \ mathbf {\ sqrt {x_ {1} ^ {2} + y {1} ^ {2}}} = \ mathbf {\ sqrt {4 ^ {2} + 10 ^ {2} }} [/ math] = Magnitud después de la rotación = [math] \ mathbf {\ sqrt {x_ {2} ^ {2} + y_ {2} ^ {2}}} = \ mathbf {\ sqrt {8 ^ {2 } + y_ {2} ^ {2}}} [/ matemáticas]

Por lo tanto, [math] \ mathbf {y_ {2} = \ sqrt {116 – 64} = \ sqrt {54}} [/ math]

El ángulo PHI al eje x es arco tg (10/4) = 68.1986 grados

cos PHI = 0.3714 el coseno doble será el doble del componente x y el ángulo se convertirá en TETA = arco cos 0.7428 = 42.031 grados que tiene una tangente

Tg TETA = 0.9014, entonces el componente y es 8 * 0.9014 = 7.2111