Berechnung des zweidimensionalen Polarvektors

Die Komponenten eines zweidimensionalen Polarvektors [image] bestehen aus dem Radius [image] und dem Azimutwinkel [image].

 

Der Azimutwinkel [image] liegt auf der Ebene zwischen dem Radius und der [image]-Achse.

 

[image]

 

Der Punkt [image] wird erreicht, indem du vom Startpunkt [image] aus auf der [image]-Achse nach rechts „gehst“ und dann nach einer gewissen Strecke die Richtung änderst und senkrecht (= parallel zur [image]-Achse) nach oben „eilst“ zum Punkt [image].

 

Als zweidimensionaler Vektor [image] beschrieben:

 

[image]

 

Die Länge der beiden Strecken [image] und [image] kannst du trigonometrisch bestimmen.

 

In dem rechtwinkligen Dreieck (oben in der Zeichnung) ist die Strecke [image] die Ankathete, weil hier der Azimutwinkel [image] anliegt.

 

Formel: [image]

 

Umgeformt: [image]

 

Die [image]-Komponente ist senkrecht und wird auch trigonometrisch berechnet. Das Stück [image] ist die Gegenkathete in einem rechtwinkligen Dreieck.

 

Formel: [image]

 

Umgeformt: [image]

 

Nun setze ich die berechneten Stück als Komponenten in den Polarvektor ein.

 

[image]

 

Beim Einheitskreis mit dem Radius [image] entfällt die Angabe des [image] beim Vektor.

 

[image]