Skalarni produkti

|A| |B| A.B
a11 a12 a13

O delu govorimo kot o sili v smeri premikanja telesa pomnoženi s premikom (Δx). Brez premika ni dela. Delo je pozitivno, če sila F in premik Δx kažeta v isto smer in negativno, če sila F in premik Δx kažeta v nasprotni smeri. Ta izjava je pravilna, če sila in premik ležita na isti premici. Kaj pa se zgodi če ne? Pri obravnavi v dveh dimenzijah lahko sila in premik kažeta v poljubno smer. Koliko sile torej deluje v smeri premika? (Lahko pogledamo tudi iz druge strani: kolikšen je premik v smeri v kateri deluje sila?)

Če hočemo odgovoriti na to vprašanje, moramo uporabiti matematični konstrukt, ki mu pravimo skalarni produkt. Skalarni produkt je definiran kot produkt dveh vektorjev in sicer: A skalarno B = AB = |A| |B| cos(θ), kjer je θ kot med A in B, |A| in |B| pa sta dolžini vektorjev.

Povleci konico katerega izmed dveh vektorjev (pozicija je podana v metrih). Rdeča puščica je A, zelena je B. Prikazana je dolžina obeh vektorjev in izračunani skalarni produkt. Kdaj je skalarni produkt 0? Skalarni produkt je nič ko sta vektorja pravokotna. Za kateregakoli izmed dveh vektorjev velja, da je skalarni produkt največji, ko ležita vektorja na isti premici in najmanjši, ko sta pravokotna. Vrstni red vektorjev A in B ni pomemben.

Skalarni produkt ima torej ustrezne lastnosti, ki nam pomagajo matematično opisati DELO. Za konstantno silo velja:

A = F • Δx = F Δx cos(θ),

kjer je F konstantna sila in Δx premik (iz tega sledi, da sta F in Δx velikosti količin). Enačba "A = F x", ki jo lahko kdaj opazimo, ni vedno pravilna. Ta enačba namreč ne upošteva vektorskih lastnosti sile in premika in lahko vodi v sklepanje, da je DELO produkt SILE in RAZDALJE, kar pa ni res.