Примечание. Условие сформулировано недостаточно общно. Чтобы сумма таких векторов была равна нуль-вектору, нужно еще чтобы они лежали на одной прямой и их модули полностью накладывались друг на друга. Приведу два доказательства - один основан на здравом смысле, а второй - на математике. 1. *Здравый смысл*. Вектор, нестрого говоря, - это направленный отрезок, а минус вектор - это вектор той же длины, только смотрящий в противоположную сторону. По определению суммы векторов, в результате суммирования, должен получиться вектор, начало которого совпадает с началом первого слагаемого, а конец - с концом второго. Но у нас векторы находятся на одной прямой, а их отрезки полностью совпадают; - выходит, начало первого совпадает с концом второго. Стало быть, раз они совпадают, сумма равна нулю. 2. *Математика*. Вообще говоря, вектор - это такой тензор ранга (0,1). То есть, если есть n-мерное пространство (в нашем случае, n=3), то вектор задается табличкой из чисел размерами (1*n) или (n*1) (в нашем случае, столбцом или строчкой из трех чисел - координат). Пускай теперь вектор, скажем, имеет координаты . Записывается это так: . Тогда второй вектор: . И их сумма: Вот и все. Получился нуль-вектор.
Пусть колесо, буксуя, катится вправо и центр колеса перемещается со скоростью u по модулю. Перейдем в систему отсчета, движущую с этой скоростью тоже вправо. В этой системе центр колеса неподвижен, а верхняя и нижняя точки колеса имеют одинаковую по модулю скорость. Как преобразуется скорость при переходе в подвижную систему, видно на примере придорожного столба. Он движется назад, влево, со скоростью u. Наблюдатель в подвижной системе не только столбу, но и всем точкам «приписывает» вектор скорости, равный по модулю u и направленный влево. Это значит, что модуль скорости верхней точке в подвижной ситеме меньше, чем в неподвижно, а для нижней точки наоборот. То есть имеет место уравнение V2-u=V1+u ⇒ u=(V2-V1)/2=4 м/с
Приведу два доказательства - один основан на здравом смысле, а второй - на математике.
1. *Здравый смысл*.
Вектор, нестрого говоря, - это направленный отрезок, а минус вектор - это вектор той же длины, только смотрящий в противоположную сторону. По определению суммы векторов, в результате суммирования, должен получиться вектор, начало которого совпадает с началом первого слагаемого, а конец - с концом второго. Но у нас векторы находятся на одной прямой, а их отрезки полностью совпадают; - выходит, начало первого совпадает с концом второго. Стало быть, раз они совпадают, сумма равна нулю.
2. *Математика*.
Вообще говоря, вектор - это такой тензор ранга (0,1). То есть, если есть n-мерное пространство (в нашем случае, n=3), то вектор задается табличкой из чисел размерами (1*n) или (n*1) (в нашем случае, столбцом или строчкой из трех чисел - координат).
Пускай теперь вектор, скажем,
Тогда второй вектор:
И их сумма:
Вот и все. Получился нуль-вектор.