¿Se pueden representar los ángulos de dos vectores con un número negativo?

Las personas generalmente definen las diferencias de ángulo como un número entre 0 y 359.999999 … grados o el equivalente en cualquier métrica que desee. Pero, por ejemplo, las coordenadas de una estrella y su distancia forman un vector. En coordenadas polares comunes, el ángulo altitud / polar / cenital es positivo. Pero, es curioso cómo los astrónomos no necesariamente usan eso. La declinación de una estrella generalmente se expresa entre -90 y +90 grados. Si resulta conveniente, cualquier tipo de problema de dinámica podría usar ángulos negativos para la declinación. Y no solo cualquier problema de dinámica. Cualquier dato en el que tenga una nube de puntos, si considera conveniente visualizarlo en coordenadas polares, hay casos en los que elige todo positivo o una combinación de positivo y negativo como el campo de ángulos con el que trabajará. Ocurre donde trabajo cuando a veces los componentes vectoriales son todos coeficientes de correlación, entre -1 y +1. Incluso puede cambiar de un lado a otro, no importa con los vectores, -111 grados es exactamente idéntico a +249 grados.

Hemos estado hablando de vectores polares (Vector – de Wolfram MathWorld). También hay vectores axiales. Wolfram Alpha usa la palabra Pseudovector, de Wolfram MathWorld. Wolfram enumera una serie de fenómenos que se describen mediante vectores axiales, incluidos los “vectores que describen la rotación”, el momento angular, el par y el momento dipolar magnético. Las convenciones difieren, pero no me sorprendería si surgen situaciones en las que sea conveniente describir dos vectores de momento angular con un ángulo negativo, tal vez, por ejemplo, si sus ejes difieren solo ligeramente en orientación pero representan girar en direcciones opuestas.

A veces sería positivo y otro negativo, pero debe especificar cuál es el primer vector (libre) y el segundo. Si traduce el vector 2 al mismo eje de coordenadas, entonces si tiene que ir en sentido horario, entonces el ángulo es negativo. Esto es importante para determinar el sentido de un producto vectorial y muchas otras situaciones.

Técnicamente, cada ángulo puede representarse con un número negativo, ya que puede agregar cualquier valor entero de 2pi a un ángulo y la suma resultante representa el mismo ángulo geométricamente.

Solo tendemos a representar los ángulos entre vectores con números en el intervalo [0, 2pi).

Entonces, el contexto que falta aquí es una conversación sobre la dimensionalidad. La dimensionalidad, en su sentido habitual, es un concepto de álgebra lineal. Específicamente, en Álgebra lineal, N vectores abarca N dimensiones, siempre que sean linealmente independientes. (Vea a continuación dos vectores que abarcan un plano con un vector normal distinto a menos que sean colineales).

[Imagen de Wikipedia]

Los ángulos son un objeto 1D. Por lo tanto, abarcan desde infinito negativo hasta infinito. Esa no es una descripción completa porque los ángulos no son un simple objeto de álgebra lineal 1D.

Como dijo Dylan Cutler, dos ángulos de 2pi (o 360 grados, o 400 gradios, o …) diferentes entre sí generalmente se consideran iguales. Entonces, si tengo un ángulo de 60 grados, es lo mismo que un ángulo que es -300 grados, o 420 grados, o -660 grados, o … ¡ESTO NO ES VERDAD PARA LAS ROTACIONES!

El topólogo en mí quiere decir que ‘la línea real forma un espacio de cobertura del círculo (ángulos) de grado infinito (Grado significa algo totalmente diferente aquí), pero eso es demasiado verborrea para no tener suficiente información.

… Pero realmente la respuesta a su pregunta es: Sí, pero todos se asignan a un ángulo positivo entre 0 y 2pi. Sin embargo, normalmente se toma como escrito que cuando se representan ciertos tipos de objetos, se usa un cierto rango de números, lo que puede impedir los números negativos. … Y las rotaciones significan algo diferente a los ángulos, por lo que esta lógica no se aplica allí.

Por lo general, el valor del ángulo se toma del segmento [0, 2 * pi]. Entonces siempre es positivo. Pero a veces es más conveniente usar el segmento [-pi, pi]. Entonces se usan valores negativos.

Digamos, si gira 30 ° a la izquierda, luego 30 ° a la derecha, entonces no giró en absoluto. Aquí es conveniente usar el signo para definir la dirección del giro y hacer que el giro resultante sea la suma de los giros. Aquí gira 30 °, luego gira -30 °, el resultado es 0. Sin valores negativos se verá extraño: gire 30 °, luego 330 °, resultado 360 ° = 0 °.