Vektor tiga dimensi dinyatakan oleh tiga komponen koordinat. Ketiga komponen mengukur perpindahan sepanjang sumbu x, , dan . Vektor tak nol memiliki besar dan arah, sedangkan vektor nol tidak memiliki arah geometris.
y
z
Vektor dalam Ruang Tiga Dimensi
Visualisasi vektor dalam ruang tiga dimensi dengan komponen x, y, dan z.
Vektor dalam ruang tiga dimensi memiliki tiga komponen koordinat skalar. Perkalian setiap skalar dengan vektor satuan sumbunya menghasilkan proyeksi vektor yang bersesuaian:
a=(ax,ay,az)=axi+ayj+azk
Pada bentuk ini:
ax adalah komponen skalar sepanjang sumbu x, sedangkan axi adalah proyeksi vektornya
ay adalah komponen skalar sepanjang sumbu y, sedangkan ayj adalah proyeksi vektornya
az adalah komponen skalar sepanjang sumbu z, sedangkan azk adalah proyeksi vektornya
i,j,k adalah vektor satuan pada sumbu , , dan
Komponen Vektor Tiga Dimensi
Vektor tiga dimensi dengan komponen pada sumbu x,y, dan z.
Untuk penjumlahan dan pengurangan, pasangkan komponen pada sumbu yang sama. Perkalian skalar mengalikan setiap komponen dengan bilangan yang sama. Perhatikan pula jenis hasilnya: perkalian titik menghasilkan skalar, sedangkan perkalian silang menghasilkan vektor.
Perkalian silang antara dua vektor a dan b menghasilkan vektor yang hasil kali titiknya dengan masing-masing faktor bernilai nol:
(a×b)⋅a=(a×b)⋅b=0
a×b=aybz−azbyazbx−axbzaxby−aybx
Besar dari hasil perkalian silang adalah:
∣a×b∣=∣a∣∣b∣sinθ
Pada rumus sudut ini, kedua vektor harus tak nol. Simbol θ menyatakan sudut antara kedua arah vektor.
Jika a×b=0, arahnya tegak lurus terhadap kedua faktor dan mengikuti kaidah tangan kanan dari a menuju b. Jika salah satu faktor adalah vektor nol atau kedua faktor sejajar, hasil kali silangnya adalah 0 sehingga tidak memiliki arah geometris.
Perkalian Silang Vektor
Arah kaidah tangan kanan dari a×b, yang tegak lurus terhadap kedua vektor tak sejajar.
Pada diagram, ambil a=(2,0,0) dan b=(0,2,0). Kedua vektor tegak lurus, sehingga perkalian titiknya nol:
a⋅b=2⋅0+0⋅2+0⋅0=0
Perkalian silang memberi komponen yang berbeda. Substitusikan komponen kedua vektor ke dalam rumus:
a×b=(0⋅0−0⋅2,0⋅0−2⋅0,2⋅2−0⋅0)=(0,0,4)
Hasilnya mengarah ke sumbu z positif, seperti panah hijau. Panjangnya 4 sama dengan luas persegi panjang bersisi 2 dan 2.
Dalam robotika, vektor perpindahan memberi tahu lengan robot seberapa jauh bergerak pada setiap sumbu. Misalkan ujung lengan berangkat dari P(1,2,0) dan harus mencapai Q(3,4,2):
PQ=Q−P=(3−1,4−2,2−0)=(2,2,2)
Artinya, perpindahan pada setiap sumbu adalah 2 satuan. Panjang perpindahan lurus berbeda dari jumlah ketiga komponen:
∣PQ∣=22+22+22=12=23
Perhitungan posisi dan perpindahan yang sama dipakai dalam grafika komputer dan navigasi. Dalam fisika, komponennya dapat menyatakan gaya, kecepatan, percepatan, atau momentum. Dalam teknik mesin, vektor membantu menganalisis gaya pada struktur dan aliran fluida. Makna serta satuan komponen mengikuti besaran yang sedang dimodelkan.