Producto punto vs. producto cruz

00:10:48
https://www.youtube.com/watch?v=Xn1N1Om6FGY

الملخص

TLDRToto video se zabývá porovnáním skalárního a vektorového součinu vektorů. Vysvětluje, že zatímco skalární součin dává výslednou hodnotu ve formě skaláru (nemá směr), vektorový součin dává výsledný vektor, který má jak velikost, tak směr, určený pravidlem pravé ruky. Vliv úhlů mezi vektory se zdůrazňuje pomocí kosinu úhlu v skalárním součinu a sinu úhlu ve vektorovém součinu. Autor demonstruje tyto koncepty kreslením vektorů a úhlů a diskutuje aplikace ve fyzice.

الوجبات الجاهزة

  • 🔄 Skalární součin je symetrický, pořadí vektorů nehraje roli.
  • ➡️ Vektorový součin závisí na pořadí vektorů, mění směr.
  • 📐 Skalární součin využívá kosinus úhlu mezi vektory.
  • 🧭 Vektorový součin využívá sinus úhlu, výsledek je vektor.
  • ✋ Pravidlo pravé ruky určuje směr vektorového součinu.
  • 🌀 Vektorový součin je užitečný v fyzikálních aplikacích.
  • 👨‍🏫 Autor ilustruje koncepty kresbou na jednoduchém modelu.
  • 📊 Základní rozdíl: skalární výsledek vs vektorový výsledek.
  • 🔧 Aplikace v točivých momentech a magnetických polích.
  • 📖 Video slouží jako návod k pochopení rozdílů mezi součiny.

الجدول الزمني

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Video začíná přípravou na srovnání křížového a skalárního součinu. Nejprve jsou definovány dva vektory, mezi kterými je ostrý úhel. Skalární součin (produkt bodový) je popsán jako velikost vektoru A krát velikost vektoru B krát kosinus úhlu mezi nimi. Je zdůrazněno, že objem nezáleží na pořadí operace a výsledek je skalár. Křížový součin (produkt křížový) je prezentován jako velikost vektoru A krát velikost vektoru B krát sinus úhlu mezi nimi, s výsledkem, který je vektor kolmý k oběma původním vektorům, což je určeno směrem jednotkového normálového vektoru, který se řídí pravidlem pravé ruky.

  • 00:05:00 - 00:10:48

    V druhé části videa je podrobně vysvětlena intuice a interpretace křížového i skalárního součinu. Byly načrtnuty jednotlivé složky vektorů a jejich vztahy - například projekce vektoru B do směru vektoru A je objasněna jako B krát kosinus theta. Tyto složky jsou použity pro určení, jak vektory interagují podél nebo napříč k sobě. Jako aplikace křížového produktu jsou zmíněny síly a magnetické pole, kde je důležitý směr síly, která je kolmá na jiný vektor. Video končí slibem, že v příštím díle budou provedeny konkrétní počty a uvažovány praktické příklady.

الخريطة الذهنية

Mind Map

الأسئلة الشائعة

  • Co je skalární součin vektorů?

    Skalární součin vektorů je operace, která násobí velikosti vektorů a kosinus úhlu mezi nimi, což dává výsledek ve formě skaláru.

  • Co je vektorový součin vektorů?

    Vektorový součin vektorů je operace, kde výsledkem je vektor, jehož velikost je součin velikostí původních vektorů a sinus úhlu mezi nimi, směr je stanoven pravidlem pravé ruky.

  • Jak se liší skalární a vektorový součin vektorů?

    Skalární součin poskytuje skalární výsledek bez směru, zatímco vektorový součin dává vektorový výsledek, tedy má jak velikost, tak směr.

  • Co je to pravidlo pravé ruky ve vektorovém součinu?

    Pravidlo pravé ruky určuje směr výsledného vektoru při vektorovém součinu. Ukazováček směřuje podle prvního vektoru a prostředníček podle druhého, palec pak určuje směr výsledného vektoru.

  • Na co se používá vektorový součin?

    Vektorový součin se používá v fyzikálních aplikacích jako je točivý moment a magnetická pole, kde je důležité znát směr síly nebo pole.

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الترجمات
es
التمرير التلقائي:
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    Hola de nuevo en el video pasado yo
  • 00:00:02
    mencioné que iba a comparar el producto
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    cruz y el producto punto y justamente
  • 00:00:07
    eso voy a hacer en este video ahora
  • 00:00:09
    entonces lo que voy a hacer es dibujar
  • 00:00:12
    dos vectores Y si tenemos tiempo en el
  • 00:00:15
    video Voy a hacer algunos ejercicios con
  • 00:00:17
    producto cruz y producto punto ahora
  • 00:00:20
    bien Por lo general casi siempre hago
  • 00:00:24
    hago formo un ángulo agudo entre los
  • 00:00:28
    vectores y esta vez voy a hacer lo mismo
  • 00:00:30
    voy a poner aquí un ángulo agudo entre
  • 00:00:32
    los vectores y ya con nuestros vectores
  • 00:00:35
    tenemos Vamos a ponerle nombre a cada
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    uno llamemos al primero a Y al segundo
  • 00:00:42
    Vamos a ponerle B Aquí está el ángulo
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    entre ellos teta y bueno Ah Vamos a
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    repasar las definiciones y después
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    trabajaremos un poco con la intuición de
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    las definiciones entonces bueno Espero
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    ya tengas un poco de ambas que es a
  • 00:00:57
    punto B lo cual recordemos que es lo
  • 00:00:59
    mismo que poner b. a aquí esto conmuta
  • 00:01:03
    es decir que el orden no importa en el
  • 00:01:06
    producto punto ya que el resultado
  • 00:01:08
    siempre va a ser un escalar y bueno Esto
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    es igual a la magnitud de a por la
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    magnitud de B por el coseno del ángulo
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    entre ellos y Okay ahora bien vamos
  • 00:01:22
    ahora con la definición de producto Cruz
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    qu es a Cruz B a Cruz B que es eso en
  • 00:01:31
    primer lugar no es lo mismo a CR B que B
  • 00:01:33
    Cruz a de hecho B Cruz a va en la
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    dirección opuesta a a Cruz b y podrías
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    verlo como Eh bueno el vector que
  • 00:01:41
    resulta resulta estar volteado pero a
  • 00:01:44
    Cruz B Qué es eso es igual a la magnitud
  • 00:01:49
    del vector a por la magnitud del vector
  • 00:01:52
    b y como puedes ver Aquí más o menos se
  • 00:01:54
    parecen Ah pero aquí Este es
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    multiplicado por el seno del ángulo
  • 00:01:59
    entre ellos y aquí es donde en verdad
  • 00:02:01
    diverge el asunto Cuando tenemos el
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    producto punto tenemos como resultado un
  • 00:02:06
    número esto es un número aquí no hay
  • 00:02:09
    dirección es una cantidad escalar pero
  • 00:02:12
    en el producto Cruz tomamos la magnitud
  • 00:02:14
    de a por la magnitud de B por el seno
  • 00:02:16
    del ángulo entre ellos y eso nos da
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    magnitud además de dirección donde la
  • 00:02:21
    dirección es dada por este vector normal
  • 00:02:24
    un vector unitario y en qué dirección va
  • 00:02:27
    este vector unitario Bueno este su
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    dirección se Define por la regla de la
  • 00:02:30
    mano derecha Este es un vector que es
  • 00:02:33
    perpendicular a ambos vectores a y b así
  • 00:02:36
    que bueno lo escribo este es un vector
  • 00:02:39
    perpendicular a ambos vectores a y b y
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    bueno quizás digas Okay okay a y b en la
  • 00:02:47
    manera en la que los dibujaste ambos
  • 00:02:50
    están en el plano y es cierto ambos
  • 00:02:52
    están en el plano de la pantalla de este
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    video y para que algo sea perpendicular
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    a ambos debe salir o entrar en la
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    pantalla de manera perpendicular hice un
  • 00:03:01
    video de producto Cruz donde yo puse
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    notación para un vector que sale de la
  • 00:03:05
    pantalla era esta notación porque es la
  • 00:03:08
    punta de la flecha y para un vector que
  • 00:03:10
    entra en la pantalla era esta anotación
  • 00:03:12
    porque son las plumas de la flecha ahora
  • 00:03:14
    Cómo sabemos cuál de las dos c porque
  • 00:03:16
    ambos son perpendiculares a a y b y ahí
  • 00:03:19
    es donde tomas tu mano derecha y usas la
  • 00:03:21
    regla de la mano derecha tomas tu dedo
  • 00:03:23
    índice en la dirección de a tomas tu
  • 00:03:26
    dedo medio en la dirección de b y tu
  • 00:03:28
    dedo pulgar apunta en la dirección del
  • 00:03:31
    vector n así que bueno voy a hacerlo voy
  • 00:03:34
    a dibujar mi mano lo cual no esta fácil
  • 00:03:37
    eh No no creas que estaría fácil pero mi
  • 00:03:39
    mano derecha se ve se mira algo así tu
  • 00:03:44
    dedo índice eh Bueno de hecho aquí estoy
  • 00:03:48
    mal porque debe apuntar en la dirección
  • 00:03:50
    de a Entonces tu dedo índice apunta en
  • 00:03:54
    la dirección del vector a y tu dedo
  • 00:03:57
    medio apunta en la dirección del vector
  • 00:04:00
    B Es decir hacia acá los otros dos dedos
  • 00:04:04
    eh van hacia dentro de la mano cierto Y
  • 00:04:09
    entonces queda así Ahora en qué
  • 00:04:12
    dirección apunta mi pulgar Bueno de
  • 00:04:14
    hecho mi pulgar lo lo dibujé un poco en
  • 00:04:17
    un ángulo incorrecto mi pulgar va en
  • 00:04:20
    esta dirección entra en la página esto
  • 00:04:23
    es este es la parte de mi mano el dorso
  • 00:04:25
    de mi mano y Bueno de hecho si lo dibujo
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    correctamente tú puedes mirar
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    los costados de mi mano Así que bueno se
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    ve algo así tú podrías ver la palma de
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    tu mano y tu meñique están en esta
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    posición luego tu otro dedo y tu dedo
  • 00:04:40
    medio va en la dirección de B mientras
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    que tu dedo índice va en la dirección de
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    a y de hecho ni siquiera podrías ver tu
  • 00:04:49
    dedo pulgar no lo puedes ver porque va
  • 00:04:51
    está apuntando hacia abajo y Bueno creo
  • 00:04:53
    que se entiende Ya lo que es a Cruz B
  • 00:04:56
    Este es el vector unitario y tiene
  • 00:04:58
    magnitud uno las magnitudes parecen ser
  • 00:05:01
    muy similares ambos tienen las
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    magnitudes de los dos vectores en el
  • 00:05:05
    producto punto tenemos al coseno en el
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    producto Cruz tenemos al seno pero la
  • 00:05:11
    enorme diferencia es en el seno porque
  • 00:05:13
    tiene una dirección ahora bien intuición
  • 00:05:16
    si ya viste los otros dos videos de
  • 00:05:18
    producto cruz y producto puntos y ya le
  • 00:05:20
    echaste un vistazo a eso ojalá tengas un
  • 00:05:23
    poco de intuición sobre esto y ahora lo
  • 00:05:25
    que voy a hacer es mezclarlos porque
  • 00:05:27
    parece ser que se combinan muy bien y
  • 00:05:30
    Bueno voy a borrar aquí un Ay no De
  • 00:05:32
    hecho eso no era lo que quería Entonces
  • 00:05:35
    Okay lo borro de esta otra manera así O
  • 00:05:39
    mejor Okay ahora seguimos primero vamos
  • 00:05:42
    a ver qué B coseno de teta Si miraste el
  • 00:05:45
    video de producto punto coseno de teta
  • 00:05:48
    si tomábamos a b coseno de teta Qué es
  • 00:05:50
    eso B coseno de teta de hecho te invito
  • 00:05:53
    a que lo repases a tu tiempo y a tu
  • 00:05:56
    ritmo coseno Es cateto adyacente sobre
  • 00:05:59
    hipotenusa entonces B coseno de teta es
  • 00:06:02
    la magnitud de B por el coseno de teta
  • 00:06:06
    Entonces eso qué es si ponemos una línea
  • 00:06:10
    perpendicular aquí Bueno mira la voy a
  • 00:06:12
    dibujar Entonces esta longitud será B
  • 00:06:16
    coseno de teta y la voy a marcar bueno
  • 00:06:19
    la voy a poner separado por acá mejor no
  • 00:06:21
    quiero arruinar este dibujo Así que este
  • 00:06:23
    es b y ahora pongo a así en verde Ay ay
  • 00:06:28
    ay no está mal Entonces se me olvida que
  • 00:06:31
    debo poner la herramienta de línea Ahora
  • 00:06:33
    sí mucho mejor el resto lo hago en el
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    mismo color para ahorrar tiempo entonces
  • 00:06:38
    este aquí es B Acá está a y aquí está
  • 00:06:42
    teta B coseno de teta ponemos aquí la
  • 00:06:46
    línea perpendicular a a aquí hay un
  • 00:06:48
    ángulo recto cateto adyacente sobre
  • 00:06:51
    hipotenusa es coseno de teta entonces
  • 00:06:53
    hablamos de la proyección de B que va en
  • 00:06:56
    la misma dirección que el vector a por
  • 00:06:58
    lo tanto sería la magnitud de esto B
  • 00:07:01
    coseno de teta esto es este es el vector
  • 00:07:04
    del cual hablo es la magnitud de B lo
  • 00:07:07
    escribo Así que esto Esto es la magnitud
  • 00:07:11
    de B la magnitud de B por el coseno de
  • 00:07:15
    teta cuando tomas el producto punto el
  • 00:07:17
    cual es el ejemplo que acabo de hacer si
  • 00:07:19
    lo miras como la magnitud de a por la
  • 00:07:21
    magnitud de B coseno de teta lo que
  • 00:07:24
    dices es qué parte de B va en la misma
  • 00:07:26
    dirección que el vector a y quiera que
  • 00:07:29
    sea esa magnitud simplemente la
  • 00:07:31
    multiplicamos por la magnitud de a y así
  • 00:07:34
    obtenemos el producto punto entonces
  • 00:07:36
    Bueno cómo se mueven los vectores en la
  • 00:07:39
    misma dirección Esa es la pregunta
  • 00:07:40
    también puedes verlo como puedes ver al
  • 00:07:43
    producto punto como la magnitud de a
  • 00:07:47
    coseno de teta por la magnitud de B
  • 00:07:50
    porque Bueno recuerda que no importa el
  • 00:07:51
    orden en que multiplicas son cantidades
  • 00:07:54
    escalares entonces la magnitud de a
  • 00:07:56
    coseno de teta es lo mismo que la
  • 00:07:58
    magnitud del vector a que va en la misma
  • 00:08:00
    dirección que el vector B Esa es la
  • 00:08:02
    proyección de a en B Así que este vector
  • 00:08:05
    es la magnitud de a coseno de teta de
  • 00:08:08
    hecho es lo mismo es el mismo número que
  • 00:08:10
    si tomas cuánto de B va en la misma
  • 00:08:13
    dirección del vector a y lo multiplicas
  • 00:08:14
    con la magnitud de a eso te da el mismo
  • 00:08:17
    número que que lo que va de a en b y lo
  • 00:08:20
    multiplicas por las magnitudes ahora
  • 00:08:22
    bien la pregunta es qué es la magnitud
  • 00:08:26
    de a por la magnitud de B por el seno de
  • 00:08:28
    teta entonces Bueno vamos a analizar
  • 00:08:30
    esto Si este es el vector a coseno de
  • 00:08:32
    teta entonces recordando Cómo obtener
  • 00:08:35
    las componentes de vectores este vector
  • 00:08:38
    es la magnitud del vector a seno de teta
  • 00:08:41
    Ajá entonces bueno puedes reescribir
  • 00:08:43
    esto como la magnitud de a seno de teta
  • 00:08:48
    por la magnitud de B que va en la
  • 00:08:51
    dirección del vector normal n si tomamos
  • 00:08:54
    a seno de teta por B estás indicando la
  • 00:08:57
    parte de a No la que va en la misma
  • 00:08:59
    dirección de B sino la parte de a que es
  • 00:09:01
    totalmente perpendicular a b Entonces
  • 00:09:04
    nada tiene que ver con b o sea nada
  • 00:09:06
    tiene nada no tien nada en común porque
  • 00:09:09
    bueno van en direcciones totalmente
  • 00:09:10
    opuestas eso es a seno de teta por lo
  • 00:09:13
    tanto tomas el producto de esto con b y
  • 00:09:16
    obtienes un tercer vector lo cual casi
  • 00:09:19
    indica qué tan diferentes son estos
  • 00:09:21
    vectores en ocasiones se le llama pseud
  • 00:09:23
    vctor pero esos son otros temas lo más
  • 00:09:25
    importante de estos conceptos es su
  • 00:09:28
    aplicación en torsión Campos magnéticos
  • 00:09:32
    y temas de ese estilo son temas de
  • 00:09:35
    fuerzas o Fenómenos físicos En lo cual
  • 00:09:37
    no importa la dirección de la fuerza con
  • 00:09:39
    otro vector sino la dirección de la
  • 00:09:41
    fuerza que es perpendicular a otro
  • 00:09:43
    vector y ahí es donde es importante y se
  • 00:09:45
    aplica el producto cruz y también
  • 00:09:48
    pudiste escribirlo de la otra manera es
  • 00:09:50
    decir como B seno de teta y luego dices
  • 00:09:52
    Oh claro Esta es la componente de B que
  • 00:09:54
    es perpendicular a a Así que B seno de
  • 00:09:58
    teta se sería este vector aquí de hecho
  • 00:10:01
    Bueno lo voy a dibujar acá porque este
  • 00:10:04
    sería B seno de teta Puedes cambiar el
  • 00:10:07
    orden Esta es la magnitud de B que es
  • 00:10:09
    totalmente perpendicular a a multiplicas
  • 00:10:12
    ambos y usas la regla de la mano derecha
  • 00:10:15
    para obtener el vector normal con
  • 00:10:17
    respecto a a y acerca de la regla de la
  • 00:10:20
    mano derecha eso simplemente fue una
  • 00:10:22
    convención fue un acuerdo para saber en
  • 00:10:25
    qué dirección está apuntando el vector
  • 00:10:27
    normal n Aunque Claro puedes usar la
  • 00:10:30
    mano izquierda si tú quieres pero
  • 00:10:31
    tendrías que multiplicar por un signo
  • 00:10:33
    negativo ya que estaría al revés todo
  • 00:10:36
    esto así que en el próximo video haré
  • 00:10:38
    unos cálculos de producto cruz y
  • 00:10:40
    producto punto con vectores dados en su
  • 00:10:43
    notación de componentes nos
  • 00:10:46
    vemos
الوسوم
  • vektor
  • skalární součin
  • vektorový součin
  • pravidlo pravé ruky
  • fyzika
  • úhel
  • matematika
  • vysvětlení