SLIDE 6 168 Basilio Bona - Dynamic Modelling Secondo l’approccio geometrico, un vettore v ` e dato da un segmento orientato ⃗ v
def
= − → AB nel sistema di riferimento R (O, x, y, z). Proiettando ortogonalmente il segmento
→ AB lungo i tre assi coordinati x, y, z e confrontando le lunghezze delle proiezioni con i segmenti unitari OX, OY e OZ, si ottengono tre numeri reali vx, vy e vz che sono detti coordinate o componenti 3 del vettore v in R. La componente ` e positiva se la proiezione di − → AB ` e concorde con il verso positivo degli assi, definito dai segmenti − − → OX, − − → OY , − →
e quindi una quantit` a orientata, dotata di una sua grandezza (detta modulo o norma del vettore), di una direzione (la direzione della retta su cui giace il segmento − → AB) e di un verso (da A a B). L’approccio geometrico necessita a priori del concetto di lunghezza, che a sua volta richiede una procedura di misura per comparazione tra segmenti paralleli, e il con- cetto di angolo; in generale si fonda sugli assiomi della geometria euclidea, che riportiamo qui di seguito per completezza:
- 1. da ogni punto a ogni altro punto `
e possibile condurre una linea retta. Euclide non postula esplicitamente che per due punti passi un’unica retta, ma assume tacitamente che sia cos` ı;
- 2. un segmento di linea retta pu`
- essere indefinitamente prolungato in linea retta;
- 3. attorno ad un centro scelto a piacere `
e possibile tracciare una circonferenza con raggio scelto a piacere;
- 4. tutti gli angoli retti sono uguali; Euclide ha dato la seguente definizione di
angolo retto: se una retta r innalzata da un’altra retta s forma con essa angoli adiacenti uguali fra loro, ciascuno dei due angoli ` e retto. Il postulato 4 ` e necessario per garantire che gli angoli ottenuti con un’altra costruzione di questo tipo, relativa alle rette r′ e s′, siano uguali ai precedenti. Il postulato 4 dimostra una notevole raffinatezza logica da parte di Euclide e afferma in sostanza che il piano ` e uniforme (nel senso che la costruzione predetta fornisce sempre gli stessi angoli, in qualsiasi parte del piano venga eseguita). Questo fatto non ` e verificato invece nelle geometrie non euclidee (geometria sferica, ellittica, iperbolica);
- 5. in un piano, per un punto fuori da una retta si pu`
- condurre una e una sola
parallela a una retta data (perci`
- due rette si diranno parallele quando non si
intersecano). Il venir meno del quinto postulato di Euclide ha dato origine alle geometrie non euclidee: se per un punto non esistono rette che non si intersecano con una retta data, avremo la geometria sferica; se invece esistono infinite rette che non intersecano una retta data, avremo la geometria iperbolica.
3Alcuni autori preferiscono distinguere i due termini: coordinate di un punto, componenti di
un vettore, ma si tratta di una sottigliezza che non seguiremo nel testo, usando indifferentemente i due termini.