Produit scalaire de deux vecteurs en Mathématiques de Première
Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère
À retenir
• u v = \|u\| \|v\| : c'est un nombre, pas un vecteur. • En repère orthonormé : u v = x\,x' + y\,y'. • Signe : positif si 90^.
Le cours
1. Définition Le produit scalaire de deux vecteurs u et v non nuls, qui forment un angle , est le nombre réel : u v = \|u\| \|v\| Si l'un des vecteurs est nul, le produit scalaire vaut 0. 2. Expression en coordonnées et propriétés Dans un repère orthonormé, si u\,(x ; y) et v\,(x' ; y'), alors u v = x\,x' + y\,y'. 0 positif ; = 90^ : produit nul (vecteurs orthogonaux) ; 90^ négatif. Interprétation : u v est le produit de \|u\| par la projection (avec son signe) de v sur la direction de u. En physique, c'est exactement le calcul du travail d'une force. 3. Méthode 1. Si l'on connaît les normes et l'angle : utiliser la formule avec le cosinus (calculatrice en degrés). 2. Si l'on connaît les coordonnées : utiliser x\,x' + y\,y'. 3. Pour trouver un angle : = u v\|u\| \|v\|. 4. Attention L'angle est celui entre les deux vecteurs placés à partir d'une même origine, pas l'angle avec l'horizontale ; et un produit scalaire nul n'impose pas qu'un vecteur soit nul : il suffit qu'ils soient orthogonaux.
Dans ce chapitre
- Énergie cinétique et formes d'énergie du collège
- Énergie cinétique d'un solide en translation de Troisième
- Produit scalaire de deux vecteurs en Mathématiques de Première
- Définition du travail d'une force constante sur un déplacement rectiligne
- Travail moteur, travail résistant et travail nul
- Travail du poids d'un corps
- Forces conservatives et notion d'indépendance du chemin
- Travail d'une force de frottement fluide ou solide
- Travail de la force électrostatique dans un champ uniforme
- Énoncé du théorème de l'énergie cinétique
- Application du théorème de l'énergie cinétique à la chute libre
- Application du théorème à l'arrêt d'un véhicule (distance de freinage)
- Puissance mécanique d'une force
- Bilan : Synthèse et méthode sur Travail d'une force et théorème de l'énergie cinétique