Wenn eine konstante Kraft F längs eines Weges s wirkt, wird dabei die Arbeit
verrichtet. Dabei ist die Kraftkomponente in
Wegrichtung:
Diese Verknüpfung zweier Vektoren wird auf beliebige Vektoren übertragen. Das Produkt
;
: Winkel zwischen den Vektoren
wird als Skalarprodukt der Vektoren bezeichnet. Dieser Name rührt daher, dass bei
dieser Multiplikation von zwei Vektoren das Ergebnis ein Skalar ist.
Im Folgenden seien zwei
beliebige, aber vom Nullvektor verschiedene Vektoren. Wenn diese beiden
Vektoren senkrecht aufeinander stehen, dann gilt wegen
:
.
Umgekehrt kann gefolgert werden: Wenn das Skalarprodukt zweier Vektoren Null ergibt, dann stehen die Vektoren senkrecht aufeinander:
.
Wenn die Vektoren durch ihre Koordinaten gegeben sind, lässt sich das Skalarprodukt auch direkt mit den Koordinaten berechnen, ohne erst die Beträge der Vektoren und den Winkel zwischen ihnen bestimmen zu müssen:
Es seien |
|
Daraus ist abzulesen:
,
und somit gilt:
.
Im Raum findet man entsprechend:
.
Für das Skalarprodukt gelten folgende
Rechengesetze:
Kommutativgesetz: |
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gemischtes Assoziativgesetz: |
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Distributivgesetze: |
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