Was bedeutet negativ in Bezug auf Vektoren und Richtung (Klasse 10 Physik)?

Positiv und negativ hängt von Ihrem gewählten Koordinatensystem ab. Wenn Sie eine Richtung als "positiv" auswählen, wählen Sie ein Koordinatensystem. Beschleunigung ist die zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit und ist ein Vektor . Bei einem eindimensionalen Problem wird seine Richtung eindeutig durch sein Vorzeichen bestimmt (es gibt nur 2 mögliche Richtungen; positiv und negativ). Es mag in diesem Fall wie ein Skalar aussehen, aber es ist wirklich ein Vektor. Wenn die Beschleunigung positiv ist, sagt uns das, dass sich die Geschwindigkeit auf dem Zahlenstrahl nach rechts bewegt.

Negative Beschleunigung hingegen bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Objekts abnimmt (entweder in positiver Richtung langsamer oder in negativer Richtung beschleunigt), dh sich auf der Zahlengeraden nach links bewegt. Sie sagt uns nicht, wie nahe die Geschwindigkeit auf dem Zahlenstrahl bei Null liegt . Das ist die Aufgabe des Begriffs "Geschwindigkeit", der uns sagt, wie groß die Geschwindigkeit ist, wie weit sie von Null entfernt ist. Sowohl positive als auch negative Beschleunigung können dazu führen, dass ein Objekt schneller wird (in die entsprechenden Richtungen). Ein Objekt, das sich nach links bewegt und beschleunigt, hat eine ganz andere Bewegung als ein Objekt, das sich nach rechts bewegt und langsamer wird, aber beide haben eine negative Beschleunigung, da sich ihre Geschwindigkeiten beide auf der Zahlenlinie nach links bewegen. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie zwischen „abnehmender Geschwindigkeit“ und „Verlangsamung“ unterscheiden; Ersteres spricht von Geschwindigkeit, während Letzteres von Geschwindigkeit spricht.

Zusammenfassend sagt uns die Beschleunigung selbst nichts über die Geschwindigkeit, mit der sich das Objekt bereits bewegt, sie sagt uns nur, wie schnell und in welche Richtung sich seine Geschwindigkeit ändert. Daher der konstante Term, wenn die Beschleunigung über die Zeit integriert wird.

Ich könnte eine Kraft schreiben$\vec G$als Vektor$\vec G = G\,\hat g$Wo$\hat g$ist der Einheitsvektor in Richtung der Kraft und$G$ist die Größe der Kraft.
In dieser Gleichung$G$ist immer positiv, weil es die Größe der Kraft ist.

Nehmen wir nun an, dass eine Kraft$\vec F$wirkt parallel zur x-Achse und in Richtung des Einheitsvektors$x$zunehmend ist$\hat x$.
In diesem Fall kann die Kraft geschrieben werden als$\vec F = F \,\hat x$Wo$F$heißt die Komponente der Kraft in der$\hat x$Richtung.
Der wichtige Unterschied zur bisherigen Notation für die Kraft$\vec G$ist das jetzt das Bauteil$F$kann entweder ein positiver oder ein negativer Wert sein.

Eine Kraft$3\, \hat x$hat eine Komponente$3$im$\hat x$Richtung, dh es ist ein Vektor der Länge (Betrag)$3$in positiver x-Richtung.
Eine Kraft$-5\, \hat x=5(-\hat x)$hat eine Komponente$-5$im$\hat x$Richtung, dh es ist ein Vektor der Länge (Betrag)$5$in negativer x-Richtung.

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Die Gleichung des zweiten Newtonschen Gesetzes ist eine Vektorgleichung$\vec F = m\, \vec a$was geschrieben werden kann als$F \hat x = m\, a \hat x$Wo$F$Und$a$sind Komponenten der Kraft und der Beschleunigung in der$\hat x$Richtung (positive x-Richtung).
Entfernen der Einheitsvektoren, die auf beiden Seiten Toiletten auftreten$F=ma$.

Nehmen wir nun an, die Geschwindigkeit ist$7\hat x$.
Eine Verzögerung (Abnahme der Geschwindigkeit) bedeutet, dass die Beschleunigung der Geschwindigkeit entgegengesetzt ist und möglicherweise sein könnte$-2\hat x$.
Verwenden$F=ma$, denken Sie daran, das kommt von$F\hat x = m \hat x$, du erhältst$F = m (-2) = -2 m$was besagt, dass die Kraft in negativer x-Richtung (-\hat x) wirkt, also entgegengesetzt zur Geschwindigkeitsrichtung in positiver x-Richtung.

Wenn die Anfangsgeschwindigkeit gewesen wäre$-7\hat x$(in negativer x-Richtung) dann könnte es zu einer Verzögerung kommen$2\hat x$(in positiver x-Richtung).